(openPR) Trocknen, Sintern oder Stringlöten – die Herstellung von Solarzellen braucht Wärme in vielen Prozessschritten. Infrarot-Strahlung überträgt Wärme kontaktfrei und mit hoher Energie. Das spart Zeit und Produktionsfläche. Die Vorteile der Infrarot-Wärme sind auch unter extremen Prozessbedingungen nutzbar. Dank eines neu entwickelten Quarzreflektors können Wärmeprozesse im Vakuum oder bei hoher Umgebungstemperatur wesentlich besser durchgeführt werden.
Heraeus Noblelight zeigte Infrarot-Strahler mit dem neuen Reflektor auf der "Photovoltaic Technology Show 2007 Europe" Anfang April in München. Infrarot-Strahler sind kompakt gebaut und übertragen große Energiemengen ohne ein Kontaktmedium. Das macht Wärmeprozesse im Vakuum möglich und hilft zudem, wertvollen Produktionsplatz effizient zu nutzen. Gegenüber Metallrohrstrahlern, den Wärmequellen, die bisher häufig unter Vakuumbedingungen eingesetzt wurden, besitzen Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight eine höhere Leistungsdichte und sind erheblich reaktionsschneller. So können Wärmeschritte schneller und wesentlich kontrollierter durchgeführt werden.
Auf der PV Expo konnten Besucher am Stand von Heraeus einen Infrarot-Strahler mit einem neu entwickelten Reflektor aus opakem Quarzglas in Betrieb kennen lernen. Ein eigens für die Messe gebautes Modul demonstrierte, dass durch den Reflektor die Wärmestrahlung direkt auf das Produkt ausgerichtet wird und gab einen Eindruck davon, wie durch den verbesserten Prozess Energie eingespart werden kann.
Infrarot-Strahler mit Quarzreflektor werden bereits bei der Herstellung von Solarzellen eingesetzt. Sie erwärmen Trägermaterialien vor oder während der Beschichtung besonders effektiv, weil diese Prozesse im Vakuum oder bei sehr hohen Umgebungstemperaturen stattfinden. Der neue Reflektor konnte sich rasch neue Anwendungsgebiete erobern, er kommt beispielsweise zum Einsatz, wenn es um das Aufbringen der Si-N-Schicht geht, aber auch zum Vorwärmen bei Diffusions- oder Sputterprozessen oder bei der Trocknung von Substraten. Bei diesen Wärmeprozessen hat sich gezeigt, dass durch den Einsatz der Infrarot-Strahler mit dem neuen Reflektor Prozessparameter wie die Temperatur oder die Einwirkzeit besser eingehalten werden können.
Opakes Quarzglas setzt Maßstäbe
Der neue Quarzreflektor besteht anders als die bisher üblichen Reflektoren nicht aus Gold oder Metalloxiden, sondern aus opakem Quarzglas. Quarzglas ist äußerst hitzebeständig und weitgehend resistent gegen den Angriff von Säuren, Laugen und anderen aggressiven Stoffen. Eine Goldbeschichtung direkt auf den Infrarot-Strahlern reflektiert die Strahlung sehr effektiv, durch sie wird die wirksame Strahlung auf das Produkt nahezu verdoppelt. Messungen haben gezeigt, dass das opake Quarzmaterial eine Reflektivität von etwa 60 bis 70 % besitzt. Damit ist es zwar schwächer als Gold, aber ähnlich der Reflektivität eines hochpolierten Aluminiumreflektors. Ein Aluminiumreflektor verliert seine Reflektivität nach und nach, da sich an seiner Oberfläche im Laufe der Zeit Aluminiumoxid bildet. Quarzglas dagegen bildet auch im Dauereinsatz keine solche Oxidschicht. Der neue Reflektor sitzt direkt am Strahler und daher ist, anders als bei einem externen Reflektor, kein zusätzlicher Aufwand nötig, um ihn zu positionieren.
Heraeus Noblelight GmbH
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