Das Forschungszentrum Carinthian Tech Research AG (CTR) im österreichischen Villach beginnt im März mit dem Grundlagenforschungsprojekt „TIPS – Terahertz Probing of Photovoltaic Substrates“. Gemeinsam mit der Universität Wien forschen die Experten von CTR an einer präzisen und zerstörungsfreien Mess- und Analysemethode mit Therahertzstrahlung. Das Ziel ist es, mit der Terahertzmessung eine bisher noch nicht erreichte Präzision in der Qualitätskontrolle zu entwickeln, ohne die Solarzellen bei der Prüfung zerstören zu müssen. Das Projekt untersucht bis August 2012 theoretisch und experimentell das Potenzial der Terahertzstrahlung für die Photovoltaik.
Die Vorteile der Terahertzstrahlung für die Qualitätskontrolle sind seit einigen Jahren bekannt. Aufgrund der größeren Wellenlänge (zwischen 30 Mikrometer und 3 Millimeter) im Vergleich zu sichtbarem Licht oder Infrarotstrahlung dringt sie tief in die zu untersuchenden Materialien ein. Gleichzeitig ergibt sich eine bessere räumliche Auflösung als beim messtechnischen Einsatz langwelliger Mikrowellen. Die Terahertzstrahlung löst im Gegensatz zur Röntgen- oder UV-Strahlung keine Veränderungen der untersuchten Materialien aus. Sie durchdringt verschiedene Kunststoffe und Verbundwerkstoffe problemlos. Damit ist eine genaue und zerstörungsfreie Qualitätsprüfung von Oberflächen und Verbundstoffen möglich. Nur Wasser und Metalle absorbieren oder reflektieren diese Strahlung nahezu vollständig.
Vorteile nutzbar machen
„Wir wollen die Vorteile der erst seit kurzem effizient messtechnisch erfassbaren Terahertzstrahlung für die Photovoltaik nutzbar machen“, sagt Raimund Leitner, Projektleiter bei CTR. Die Terahertzstrahlen „eignen sich besonders für Analysen an Photovoltaikmaterialien, Zellen und Modulen und erfassen nicht nur die Oberfläche, sondern verborgene Strukturen, den Schichtaufbau und die Dicke oder die Inhomogenität verschiedener Materialien“, so Leitner weiter. „Damit kann man präzise und zerstörungsfrei Kristall- und Dotierungsfehler, die Ladungsträgerbeweglichkeit und Mikrorisse untersuchen.“ (Sven Ullrich)
