Zusammenfassung
PS zeigen sich sehr reaktiv gegenüber Feuchtigkeit und polaren Oberflächen. Zusammen mit SiOx eignen sich PS als Beschichtungsmittel, da sich stabile Bindungen ausbilden und so eine gute Substrathaftung erreicht wird. In der Photovoltaik (PV) werden PS als Planarisierungs- und Barrierehilfsschicht eingesetzt, um das Eindringen von schädlichen Gasen und Luftfeuchtigkeit in die Solarzelle zu vermeiden und so eine lange Lebensdauer der Zellen (> 20 Jahre) zu garantieren.
Für den Einsatz im Bereich der PV kann eine Verfahrensoptimierung zur Herstellung von Perhydropolysilanzen (PHPS) eine größere Konkurrenzfähigkeit von Erneuerbaren Energien bewirken. Für die Anwendung von PHPS zum Aufbau von SiOx-Schichten in der PV ist ein möglichst geringer Gehalt an Partikeln anzustreben.
Ergebnisse:
- Das neue Herstellungsverfahren erreicht gegenüber dem bisher anerkannten Verfahren eine doppelte Raum-Zeit-Ausbeute bei gleichzeitiger Einsparung des gesundheitsgefährdenden Pyridins.
- Die Entfernung von Partikeln bei der Herstellung von PHPS geschieht über eine Feinfiltration.
- Hohe Filtrationsraten konnten mit Filtertüchern aus Polyethylen, Polyacrylnitril, Polytetraflourethylen und Polyvinylchlorid erzielt werden.
- Bei keinem der genannten Materialien wurden maßgebliche Reduzierungen des Partikelgehalts verglichen mit dem bisher eingesetzten Polypropylenfilters erreicht.
- Der Metallionen-Gehalt liegt bereits unter der kritischen Grenze von 100 ppb und muss deshalb nicht weiter reduziert werden.
- Eine hohe Reaktivität des Organopolysilazans mit den Oberflächenhydroxygruppen des SiOx garantiert eine gute Haftung der Barriereschicht.
- Um den Einsatz des reaktivsten Organopolysilazans, Polymethylsilazan, als Planisierungsschicht zu realisieren, musste eine Reaktivitätsminderung vorgenommen werden.
- Die Einführung von Acrylatfunktionalitäten in ein Silazan ermöglicht eine verbesserte und schnellere Aushärtung von Schichten unter UV-Einwirkung.
