Galvanisierung ("Electroplating") ist eine bekannte, kostengünstige Metallisierungstechnik, aber ohne den Einsatz von Fotolithografie waren die Linienbreiten bisher auf Strukturen von mehr als 10 Mikrometern beschränkt. Für seine Abschlussarbeit entwickelte Callum Gannon ein maskenloses Laserlithografieverfahren, mit dem gezeigt wurde, wie bisherige Einschränkungen überwunden werden können, um Linienbreiten von weniger als 10 Mikrometern auf Solarzell-Substraten zu erreichen.

»Dieser neue Metallisierungsansatz verspricht im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren niedrigere Herstellungskosten und Skalierbarkeitsvorteile«, erklärte Gannon. Die vorgeschlagene Technik erwies sich als kompatibel mit kostengünstigen Lacken und steht im Einklang mit den Nachhaltigkeitszielen: Der Ressourcenverbrauch könnte durch den Ersatz ressourcenintensiver herkömmlicher Spin-Coating- und Verdampfungsverfahren durch alternative additive Fertigungsverfahren erheblich reduziert werden.

»Diese Arbeit trägt zur Entwicklung einer wettbewerbsfähigen, industriell skalierbaren und kostengünstigen III-V-Zelltechnologie bei«, sagte Prof. Dr. Stefan Glunz, Bereichsleiter Photovoltaik am Fraunhofer ISE, Professor an der Universität Freiburg und Betreuer von Gannons Masterarbeit. »Bislang werden III-V-Solarzellen hauptsächlich in Weltraumanwendungen eingesetzt. Sie sind hocheffizient, aber teurer als „klassische“ Siliziumsolarzellen. Sie kostengünstiger zu machen, ist die wichtigste Voraussetzung für den Einsatz in terrestrischen PV-Kraftwerken.«»Solche neuartigen Solarzellen könnten künftig Wirkungsgrade weit über dem heutigen Stand der Technik ermöglichen und wesentlich zur Energiewende beitragen«, sagt Glunz. Das Projekt wird vom ERC mit knapp zehn Millionen Euro gefördert und durch weitere Partnerinstitutionen wie das Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM), das Center for Nanoscience and Nanotechnology (C2N) und das Institut Photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF) unterstützt.

Mit Synergy Grants fördert der ERC internationale interdisziplinäre Forschungsteams, deren Arbeiten die Kriterien wissenschaftlicher Exzellenz erfüllen und vielversprechende Ergebnisse erwarten lassen. In diesem Jahr wurden von 712 eingereichten Anträgen 66 für eine Förderung ausgewählt.