Beschichtungslabor
Das DLR-Beschichtungslabor in Oldenburg ist eine Forschungseinrichtung des Instituts für Solarforschung. Hier arbeiten Forschende zusammen, um innovative Materialien und Beschichtungen für verschiedene Energieanwendungen zu entwickeln.
In der Forschungseinrichtung geht es um Anwendungen in den Bereichen Energieumwandlung, neuartige Photovoltaik (PV), Strahlungskühlung, Wasserstofftechnologien und konzentrierende Solarenergie. Beschichtungstechnologien sind ressourcenschonend, flexibel, kostengünstig und leicht, was sie für viele Anwendungen attraktiv macht.
Das Labor spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Analyse von Beschichtungen sowie funktionalen Oberflächen. Es bietet eine Vielzahl von Beschichtungswerkzeugen, Front-End- und Back-End-Systemen sowie verschiedenen Charakterisierungsmethoden, um Dünnschichttechnologien herzustellen. Diese können nahtlos in Prototypgeräte wie PV-Fenster, photoelektrochemische Zellen, Brennstoffzellen und Spiegel für Solarthermiekraftwerk-Heliostaten integriert werden. Das Labor ist auf die zuverlässige und reproduzierbare Herstellung von Prototypen mit hohem Technologiereifegrad ausgerichtet und entspricht industriellen Standards. Es verfügt über hochmoderne Beschichtungsmaschinen, die Herstellungsprozesse implementieren können, welche Industriepartner für die Massenproduktion nutzen.
Forschungsinfrastruktur im Detail
Die Kombination von Inline-Systemen unterstützt Substratgrößen bis zu 30 x 30 Quadratzentimetern. Diese sind auf die Entwicklung von Prozessen und Prototypen in nahezu industriellem Maßstab zugeschnitten.
Zu den wichtigsten Komponenten gehören:
- Ein industrielles Glasreinigungssystem
- Eine Magnetron-Sputteranlage zur Abscheidung von transparenten leitfähigen Oxiden (TCO), Metallen, Metallnitriden, Oxiden und Oxynitriden unter Verwendung von gepulsten DC-, RF-, HiPIMS- und Bipolar-MF-Verfahren auf planaren und drehbaren Targets
- Eine Laminiereinheit und eine Ultraschall-Lötstation zum Verbinden und Kontaktieren von beschichteten Substraten für das Prototyping
Neben der Forschungs- und Entwicklungs-Fertigungslinie verfügt das Institut über ein gut ausgestattetes Charakterisierungslabor, das zahlreiche Methoden unterstützt. Dazu gehören ein kombiniertes System aus Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und fokussiertem Ionenstrahl (FIB), ein Ellipsometer, ein Hall-Sensor, verschiedene Spektrometer (UV/VIS/NIR, Raman, FTIR) sowie eine breite Palette elektrischer und optischer Messverfahren für die hergestellten Demonstratoren der Dünnschichttechnologie.