Kristallisation von Silizium bei 150 °C

<b>Eine Aluminiumdeckschicht (Al) senkt die Kristallisationstempe-ratur von amorphem Silizium (a-Si): Im ersten Schritt lagern sich die Silizium-Atome ungeordnet zwischen den Korngrenzen im Al ein (Benetzung). Nachdem der a-Si-Film im Spalt eine bestimmte Dicke erreicht hat, ordnen sich die Atome zum Kristall an (Kristallisation). Der Grund: Das System aus Si-Block und Al-Schicht strebt nach einem energiearmen Zustand – bei der Kristallisation setzt es Energie frei.</b> <bt>
<i>Graphik: Max-P
Eine Aluminiumdeckschicht (Al) senkt die Kristallisationstempe-ratur von amorphem Silizium (a-Si): Im ersten Schritt lagern sich die Silizium-Atome ungeordnet zwischen den Korngrenzen im Al ein (Benetzung). Nachdem der a-Si-Film im Spalt eine bestimmte Dicke erreicht hat, ordnen sich die Atome zum Kristall an (Kristallisation). Der Grund: Das System aus Si-Block und Al-Schicht strebt nach einem energiearmen Zustand – bei der Kristallisation setzt es Energie frei. Graphik: Max-P

Geordnetes kristallines Silizium arbeitet in Solarzellen deutlich effizienter als amorphes. Bislang ließ es sich nur bei Temperaturen von 700 °C herstellen und daher nicht auf hitzeempfindliche Materialien wie Kunststoff oder Papier auftragen. Durch das neuentwickelte Verfahren reduziert sich die Kristallisationstemperatur auf bis zu 150 °C. Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse in der Ende März erschienen Ausgabe der Physical Review Letters veröffentlicht. Zwei Wochen später machte das MPI für Metallforschung die Fach- und Tagespresse auf die neuen Erkenntnisse aufmerksam.