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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energieversorgung.

Für unser Team "Galvanische Metallisierungsverfahren" suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n Mitarbeiter/in zur Erstellung einer

Bachelor-, Master- oder Diplomarbeit zum Thema: Entwicklung elektrochemischer Prozesse zur Strukturierung von Aluminiumschichten für die Solarzellenmetallisierung

Kennziffer: ISE-2013-307
Ihre Aufgaben:
Da herkömmliche Solarzellenkonzepte mit der Zeit an ihre Grenzen stoßen, werden verstärkt neuartige Solarzellenkonzepte verfolgt, die ein höheres Wirkungsgradpotential aufweisen. Ein Beispiel ist die Rückseitenkontaktsolarzelle, bei der sich die gesamte Metallisierung auf der Solarzellenrückseite befindet. Dadurch gibt es auf der Zellvorderseite im Gegensatz zu herkömmlichen Solarzellen weniger Abschattung und somit kann mehr Licht zur Stromerzeugung genutzt werden. Das Solarzellenkonzept wird bereits erfolgreich industriell von der Firma SunPower Corp. mit Solarzellenwirkungsgraden von über 23 % umgesetzt.
Als Kontaktierungsmaterial für das Zellkonzept wird in der Regel Aluminium verwendet. Vorteile von Aluminium sind die gute Kontaktbildung zu den positiv und negativ dotierten Siliciumbereichen, eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine gute Reflexion des Lichtes. Eine kostengünstige Möglichkeit zur Strukturierung dünner Aluminiumschichten ist die lokale elektrochemische Oxidation von Aluminium, die in dieser Arbeit untersucht werden soll. Das entstandene Aluminiumoxid hat dielektrischen Charakter und wirkt als Maske gegen folgende galvanische Prozesse zur Metallabscheidung.
In ersten Tests konnten bereits sehr schmale Bereiche (< 300 µm) lokal oxidiert werden und dadurch leitfähige Aluminiumbereiche elektrisch voneinander getrennt werden. Auf Basis dieser ersten Erfahrungen soll das Verfahren im Rahmen dieser Arbeit optimiert werden und in dem Metallisierungsprozess von Rückseitenkontaktsolarzellen Anwendung finden. Für diesen schnellen elektrochemischen Prozess gibt es bereits verschiedene Ideen für Anlagenkonzepte, die in der Abschlussarbeit weiterentwickelt und hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit auf industrieller Ebene geprüft werden sollen. Dabei werden zunächst die interessantesten Möglichkeiten evaluiert und es werden Ideen und Möglichkeiten für Demonstrationsexperimente und den Bau von Prototypen gesammelt. Zusätzlich ist es sinnvoll diesen elektrochemischen Prozess mit alternativen Prozessen (z.B. Sol-Gel-Prozesse, Prozesse mit Aluminium-Ätzpasten) zu vergleichen.

  • Prozessentwicklung von lokalen Eloxal-Prozessen
  • Entwicklung und Bau von Prototypen zur lokalen Oxidation
  • Weiterentwicklung von Anlagenkonzepten und Prüfen der industriellen Umsetzung
  • Elektrische und optische Charakterisierung der hergestellten Aluminiumoxidschichten
  • Anwendung des Verfahrens auf neuartige Solarzellenkonzepte
  • Abscheidung von Aluminium durch PVD-Prozesse


Ihre Voraussetzungen:
  • Studium in Chemie, Materialwissenschaft, Maschinenbau, Mikrosystemteschnik, Physik oder möglichen anderen technischen oder wissenschaftlichen Fächern
  • Erfahrungen und Kenntnisse im Bereich Halbleitertechnologie und Elektrochemie sind wünschenswert
  • Erfahrungen mit der Arbeit in einem chemischen Labor sind von Vorteil
  • Teamfähigkeit, engagierte, selbstständige und sorgfältige Arbeitsweise
  • gute MS-Office-Kenntnisse
  • gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift




Kontakt:
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit allen wichtigen Unterlagen unter Angabe der Kennziffer an:
mathias.kamp@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einem pdf-Dokument mit max. 10 MB)


Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Mathias Kamp
Tel.: +49 (0)761 45 88-5938
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 30.09.2013
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