AZ MFA VILÁGSZABADALMA ALAPJÁN FEJLESZT NAPELEMGYÁRTÁST ELLENŐRZŐ BERENDEZÉSEKET EGY HAZAI KFT.

Az MTA Természettudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet kutatói által kifejlesztett szélesszögű ellipszométeres vékonyréteg minősítő eljárást idén az amerikai, japán és európai szabadalmi hivatal is védetté nyilvánította. Egy magyar tulajdonú cég most ezt hasznosítva célozza meg a nemzetközi piacot napelemek gyártásközi minősítő berendezésének piacra dobásával. Az MTA Természettudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet (MFA) több évtizedes tapasztalattal rendelkezik anyagok mérése és minősítése terén. Az ellipszometria olyan polarizációs optikai módszer, amely alkalmas nanométerestől sok mikrométeres vékonyrétegek vastagságának nanométeres pontosságú roncsolás mentes mérésére, valamint a réteg törésmutatójának és számos, a törésmutatót befolyásoló tulajdonságának (pl. kristályosság, anyagi összetétel és ezek homogenitása) meghatározására.
Az ellipszometria lehetőségeinek felhasználásával az MFA kutatói a Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársainak segítségével olyan eljárást fejlesztettek ki, amely a korábbi módszerekkel ellentétben egyidejűleg nagy felületről tud jellemzést adni. Ez a szélesszögű, képalkotó ellipszometriás eljárás különösen hasznos nagyméretű síkfelületekre felépített vékonyréteg szerkezetek (például vékonyréteg napelemek, vagy a mikrotechnológiában használatos szilícium szeletek) minősítése során, hiszen nagyságrendekkel rövidebb idő alatt szolgáltat spektroszkópiai információt, mint a hagyományos letapogató minősítő rendszerek. Az eljárás lényege, hogy a mintának egy nagyobb felületét nem párhuzamos, hanem széttartó nyaláb világítja meg. A minta különböző pontjaira a fény tehát más-más szög alatt esik be, ráadásul a detektoron a felület minden pontja egyértelműen beazonosítható. Nagy előnye, hogy nemcsak a kész eszköz minősítésére szolgál, hanem a gyártási folyamat közben szolgáltat folyamatos, valós idejű térképszerű információt a vékonyréteg-szerkezet épüléséről és minőségéről. A módszer sebességelőnye annál nagyobb, minél nagyobb a minta felülete. Az MFA kutatói az elmúlt években a módszer használhatóságát 15 cm-es mintákon demonstrálták, az eljárást amerikai, japán és európai szabadalom védi.
Most egy magyar tulajdonú cég úgy döntött, hogy a hazai kutatók szabadalmát hasznosítva fejleszt 30-60-90 cm-es szélességű vékonyréteg napelem panelek gyors minősítésére alkalmas mérőberendezéseket. Schanda György, a projekt vezetője elmondta, hogy az ipari hasznosításhoz a berendezés működési sebességét, mérési pontosságát, megbízhatóságát a piaci igényekhez kell illeszteni. Ez új fényforrások, detektorok és szoftverek fejlesztését és optimalizálását jelenti. Remélhető, hogy a rohamosan növekvő német, olasz, spanyol fotovillamos piac a jövőben hazai fejlesztésű napelem-gyártásellenőrző berendezésekkel szolgálható ki.
Az Ipari méretű vékonyréteg bevonatok optikai térképezésére szolgáló berendezés fejlesztése című projekt (KMR_12-1-2012-0225) a Kutatási Innovációs és Technológiai Alap finanszírozásával valósul meg.