Transparente Elektroden

Transparente Elektroden

Viele Anwendungen wie Photovoltaik, LED's und Anzeigeelemente erfordern für ihre Funktion eine Elektrode mit hoher Leitfähigkeit und gleichzeitig hoher Transmission. Das dafür am meisten eingesetzte Material ist eine dünne Schicht aus Indium-Zinn-Oxid (ITO). Auf flexiblen Substraten ist die Dicke der ITO-Schicht begrenzt, da die keramischen Eigenschaften nur eine geringe Flexibilität ermöglichen. Das bedeutet, dass der geringstmögliche Flächenwiderstand ungefähr 35 Ω/□ beträgt. Bei größeren Dicken -und damit geringeren Flächenwiderständen- wird die Schicht bei Flexbeanspruchung brechen. Neben ITO ist das Aluminium dotierte Zinkoxid (AZO) ebenfalls ein transparent leitfähiges Oxid.

Bild 1 zeigt die ITO-Folie ROWO_TC-125_35.

Bild 1: ROWO_TC-125_35:  Tvis (400-800nm) = 81,7%, T550 = 86,3% 

Für großflächige flexible Solarzellen werden deutlich geringere Flächenwiderstände im Bereich 7 bis 10 Ω/□ bei hoher Transmission benötigt. Diese Eigenschaften erzielt man mit dünnen Silberschichten (≈ 10nm), welche eine deutlich höhere Leitfähigkeit aufweisen bei gleichzeitig hoher Flexibilität.

Aber sie haben auch eine hohe Reflexion im Sichtbaren und sind korrosionsanfällig gegen Umwelteinflüsse. Wenn nun die Silberschicht in transparent leitfähige Oxidschichten
(D-Ag-D oder I-M-I) eingebettet wird, kann die Reflexion durch deren Entspiegelungseigenschaften deutlich reduziert werden. Durch die Anpassung der Brechzahl und der Schichtdicke wird die Transmission merklich erhöht. Typische transparent leitfähige Oxide sind neben AZO Oxide von Zinn, Niob und Wismut.

Bild 2 zeigt die optischen Daten der Transparenten Silberelektrode ROWOSOL-2.1 

Bild 2: ROWOSOL-2.1: Tmean (360-950nm) ≥ 79%, T600 ≥ 86%, R□≤8Ω/□  

ROWO bietet TSE Beschichtungen mit Transmissionen bis zu 87 % und Flächenwiderständen herab bis 6-8 Ω/□ auf PET-Folie optischer Qualität an. Die einzelnen Schichten können auf die Anforderungen des Kunden hin angepasst werden, um die optimalen Eigenschaften für die jeweiligen Anwendungen zu erhalten. 

Stichworte: transparent leitfähige Schichten, flexible transparente Elektrode, transparente Silber Elektrode, TSE, D-Ag-D, I-M-I, transparent leitfähiges Oxid, Mehrfachschichten

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