Aerosol jet printing : contactless deposition technique for solar cell metallization Der Ansatz zwei Schichten bestehend aus einer Saatschicht und einer Galvanikschicht zur Kontaktierung von Solarzellen zu verwenden ist ein etabliertes Konzept in der Photovoltaikforschung. Die Kombination aus gedruckter und gefeuerter Saatschicht zur optimierten Kontaktbildung der Tinte mit dem Zellemitter und dem anschließenden galvanischen Abscheiden von hochleitfähigen Metallen auf dieser Saatschicht ermöglicht eine Verbesserung der Solarzellenleistung und Reduzierung des eingesetzten teuren Silbers. Hierfür ist eine schmale Saatschicht erwünscht. Der Aerosoldruck ist eine vielversprechende Technologie um solch eine Saatschicht herzustellen. In dieser Arbeit wurde die Aerosoldrucktechnik gründlich untersucht und verbessert. Eine effiziente und zuverlässige Abscheidung schmaler und gleichmäßiger Saatschichten ist ermöglicht. Mit Düsendurchmessern von 150 [my]m wurden auf Wafern mit Pyramidenoberflächen Linienbreiten von nur 18 [my]m erzeugt. Um diese Drucktechnologie zu beschreiben wurde ein Modell entworfen. Mit diesem Modell kann die Breite der gedruckten Saatschicht vorhergesagt und der Einfluss von Prozessparametern und Druckdüsen unterschiedlicher Größe erklärt werden. Das Auftreffen des Aerosols auf dem Substrat und die Qualität und Breite der gedruckten Linien wurden numerisch und empirisch untersucht. Mit numerischen Strömungssimulationen der Gas und Partikelströmung wurden neue Aerosoldruckköpfe entwickelt. Um einen schnellen und zuverlässigen Druck der Saatschicht zu erlauben wurde eine fortschrittliche Strömungsführung integriert. Ein Aerosoldruckkopf mit 78 Düsen geeignet zur Massenproduktion von Solarzellen wurde hergestellt und getestet. Auf einem 15.6 x 15.6 cm^2 großen Wafer wurde die Saatschicht in nur 3.9 s gedruckt. Eine Linienbreite von L = 38 ± 5 [my]m wurde erzielt. Das Benetzen der Tinte auf Solarwaferoberflächen ist verknüpft mit den Prozessbedingungen und der Topographie der Wafer. Die abgeschiedenen Saatschichten wurden für einen niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand zum Emitter optimiert. Dünne Saatschichten schnitten hierbei am besten ab und sind zugleich am kostengünstigsten. Die Menge an gedrucktem Silber zum Kontaktieren industrieller Siliciumsolarzellen beträgt nur weniger als 9 mg pro 15.6 x 15.6 cm^2 Wafer. Niedrig dotierte Bor und Phosphoremitter der nächsten Generation sowie neu entwickelte Solarzellendesigns wurden erfolgreich mit dem Aerosoldruckverfahren kontaktiert. Wirkungsgrade von [eta] > 20 % wurden auf industrienahen Solarzellen erreicht. In dieser Arbeit wurde das Aerosoldruckverfahren verbessert um den Druck von Saatschichten auch im industriellen Maßstab zu ermöglichen. Mit dieser Technologie ist es nun möglich Solarzellen der nächsten Generation zu kontaktieren.