Sputtertarget / Molybdän kathodisch

Produktübersicht
CIGS (Kupfer‑Indium‑Gallium‑Selen) Dünnschichtsolarzellen erreichen hohe Laborwirkungsgrade. Natrium im Absorber verbessert die Geräteleistung bereits bei geringen Konzentrationen. MoNa (Molybdän‑Natrium) Sputtertargets liefern eine kontrollierte Natriumquelle während des Rückkontakt‑Depositionsschritts, um die Na‑Zufuhr in den Absorber zu steuern und die Modulreproduzierbarkeit zu erhöhen.

Anwendung und Schichtkonzept
In der CIGS‑Produktion stammt Natrium häufig aus Kalk‑Natrium‑Glassubstraten und diffundiert bei Prozess­temperaturen von ≈ 500 °C in den Absorber. Die aus dem Glas stammende Na‑Verteilung ist variabel. Das Aufbringen einer gezielten MoNa‑Schicht als Na‑Quelle ermöglicht eine reproduzierbare Zufuhr: Zuerst wird eine Diffusionsbarriere (z. B. SiNx auf Glas oder Cr/W‑Barriere auf Stahlfolie) aufgebracht, dann eine dünne MoNa‑Schicht gesputtert und anschließend eine reine Molybdän‑Schicht als Rückkontakt abgeschieden. Schichtdicke und Sputterparameter steuern die Na‑Dosierung. Übliche PVD/Magnetron‑Anlagen (DC‑fähig) werden für die Abscheidung verwendet.

Wesentliche Produkteigenschaften und Herstellung

• Pulvermetallurgische Herstellung sorgt für eine feine, homogene Verteilung der Natriumverbindung zwischen den Molybdänkörnern.
• Hohe metallische Reinheit (> 99,7 %) zur Minimierung schädlicher Verunreinigungen (z. B. Fe, Cr).
• Verfügbare Na‑Dotierungen: typischerweise 5 % und 10 % Na im Target (entspricht in etwa 1,3 bzw. 2,6 Gew.-% im Absorberkontext).
• Elektrische Leitfähigkeit geeignet für DC‑Sputtern (typischer Bereich: 5–10 MS/m).
• Lieferformen: Flachtargets und Rohrtargets (Rohrtargets bieten höhere Materialausbeute).

Vorteile (auf einen Blick)

• Metallische Reinheit > 99,7 %
• Homogene Mikrostruktur und chemische Zusammensetzung
• Einstellbare Na‑Dotierung über Zielzusammensetzung und Schichtdicke
• Elektrische Leitfähigkeit kompatibel mit DC‑Magnetron‑Sputtern (≈ 5–10 MS/m)

Forschung und Anwendungshinweise
MoNa‑Targets wurden von Forschungsinstituten untersucht, um die kontrollierte Natrium‑Inkorporation in CIGS‑Absorbern zu ermöglichen. Studien zeigen, dass MoNa‑Rückkontakte eine reproduzierbare Na‑Dotierung ermöglichen und die Zellleistung steigern können; Untersuchungen umfassen sowohl starre (Glas) als auch flexible (Stahlfolie) Substrate. Die Optimierung der Sputterparameter und das Schichtdesign ist wichtig, um maximale Na‑Inkorporation bei gleichzeitiger Vermeidung von Verunreinigungen zu erreichen.

Technische Daten / Spezifikationen

• Werkstoff: Molybdän mit Natrium‑Dotierung (MoNa)
• Reinheit: > 99,7 % metallisch
• Verfügbare Na‑Konzentrationen: 5 % und 10 % (≈ 1,3 bzw. 2,6 Gew.-% im Absorberkontext)
• Elektrische Leitfähigkeit: ≈ 5–10 MS/m
• Formen: Flachtargets und Rohrtargets
• Herstellung: pulvermetallurgischer Prozess für feine, homogene Na‑Verteilung
• Abscheidung: konventionelles PVD/Magnetron‑Sputtern (DC‑fähig); Na‑Dosierung steuerbar über Schichtdicke und Sputterparameter
• Hinweis: Na‑Diffusion bei Prozessbedingungen um ≈ 500 °C; Einsatz zusammen mit Diffusionsbarrieren auf dem Substrat empfohlen