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Dokumentenidentifikation DE10080839B4 05.02.2004
Titel Verwendung einer Oberflächenbeschichtung aus einem Sol-Gel-Material auf einem Siliciumformteil zur elektronischen Passivierung
Anmelder Deutsche Solar AG, 09599 Freiberg, DE
Erfinder Hässler, Christian, 47800 Krefeld, DE;
Mager, Michael, 51375 Leverkusen, DE;
Kraus, Harald, 51379 Leverkusen, DE
Vertreter Patentanwälte Rau, Schneck & Hübner, 90402 Nürnberg
DE-Anmeldedatum 28.03.2000
DE-Aktenzeichen 10080839
WO-Anmeldetag 28.03.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/EP00/02712
WO-Veröffentlichungsnummer 0000061520
WO-Veröffentlichungsdatum 19.10.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.2004
IPC-Hauptklasse C04B 41/81
IPC-Nebenklasse C04B 41/84   H01L 31/0216   B05D 7/14   B05D 5/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Oberflächenbeschichtung aus einem Sol-Gel-Material auf einem Siliciumformteil.

Die Oberflächen kristalliner Siliciumformteile stellen durch die dort gestörte Kristallperfektion Flächen hoher sogenannter Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit dar. Über Grenzflächenzustände können Ladungsträger effektiv rekombinieren und reduzieren damit die Leistungsfähigkeit elektronischer Bauelemente, deren Strukturen meist gerade besonders oberflächennah hergestellt werden. Zur Herstellung hochwertiger Bauelemente ist daher eine Rekombination von Ladungsträgern an der Scheibenoberfläche zu verhindern.

Von besonderer Bedeutung ist die Oberflächenrekombination bei Solarzellen. Die Zahl der durch Licht generierten Ladungsträger nimmt mit zunehmender Eindringtiefe des Lichtes in das hier in der Regel scheibenförmige Silicium-Halbleitermaterial ab, d.h. maximale Ladungsträgerkonzentrationen werden. direkt unterhalb der Scheibenoberfläche erreicht Für das Erreichen hoher Wirkungsgrade ist es daher unerläßlich, eine Rekombination der Ladungsträger an der Scheibenoberfläche effektiv zu verhindern.

Niedrige Oberflächenrekombinatiosgeschwindigkeiten sind auch für analytische Zwecke etwa die Prozesskontrolle durch Lebensdauermessungen nach dem &mgr;PCD (Microwave Photoconductive Decay)-Verfahren an Monitor-Scheiben erforderlich. Um hier Aussagen über die Qualität des Siliciumvolumens machen zu können, muß die Scheibenoberfläche in ihrer Wirkung als Rekombinationszentrum weitgehend vernachlässigbar sein.

Neben der Erzeugung und Abscheidung von Oxiden bzw. Nitriden basieren weitere Methoden zur Passivierung von Siliciumoberflächen auf elektrostatischer Aufladung der Oberflächen oder der Verwendung reaktiver Flüssigkeiten, wie Flußsäure, HF, oder alkoholische Iodlösung (L. Li et al. in J. Appl. Phys. 77 (3), (1995) 1323–1325). Die Applikation kann bei Raumtemperatur erfolgen. Derartige Passivierungen besitzen jedoch den Nachteil, nur temporärer Natur zu sein. Dadurch eignen sie sich prinzipiell nicht für solche Siliciumformteile, die auf eine langfristige Anwendung, z.B. im Bereich der Solarzellentechnologie, ausgelegt sind.

Auch mit iodhaltigen, auf Kolophonium basierenden Beschichtungen, wie in EP 0 706 207 beschrieben, erreicht man zwar kurzzeitig eine sehr gute elektronische Passivierung, jedoch ist diese ebenfalls nicht dauerhaft. Bereits nach wenigen Stunden verringert sich die passivierende Wirkung deutlich, wie bei W. Arndt et al., Electrochemical Society Proceedings Volume 95–30, Seiten 44–53, beschrieben ist.

Aus der WO 97/38145 ist es bekannt, auf einer Siliciumscheibe eine Sol-Gel-Schicht vorzusehen. Die Sol-Gel-Schicht weist eine besondere Härte auf. Durch die Beschichtung wird die Siliciumscheibe, z.B. in Form einer Photovoltaik-Zelle, vor Witterungseinflüssen, korrosionsbegünstigenden Flüssigkeiten, wie sauerem Regen, und Hagelschlag geschützt.

Aus der US 5,013,588 ist eine konosionsbeständige, anorganische Silicium-Polymer-Beschichtung bekannt. Hierbei wird aus einer Lösung ein Polymerfilm auf einem Substrat abgeschieden. Der Grund für das Abscheiden einer entsprechenden Beschichtung besteht einerseits im mechanischen Schutz des Substrats und andererseits in der dekorativen Wirkung der Beschichtung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, Siliciumformteile mit einer zeitlich stabilen elektronischen Passivierung der Oberfläche bereitzustellen, ohne dabei die mit den genannten Nachteilen behafteten Hochtemperaturprozesse einzusetzen.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß die Oberflächenbeschichtung ein Sol-Gel-Material ist.

Das Sol-Gel-Material kann durch naßchemische Applikation einer Sol-Gel-Lösung hergestellt werden.

Es wurden Siliciumformteile mit passivierender Oberflächenbeschichtung gefunden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Beschichtung ein Sol-Gel-Material ist.

Unter einer zeitlich stabilen elektronischen Oberflächenpassivierung im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, daß über den Zeitraum eines Monats keine Abnahme der (iassivicrcnden Wirkung auftritt. Nach dem bisherigen Stand der Technik verlieren naßchemisch applizierte Beschichtungen (z.B. iodhaltiges Kollophonium) ihre passivierende Wirkung sehr rasch innerhalb von Stunden, wie oben bereits dargelegt wurde.

Sol-Gel-Materialien im Sinne der Erfindung sind dreidimensional vernetzte, gegebenenfalls organisch modifizierte amorphe Gläser, die durch Hydrolyse- und Kandensationsreaktionen niedermolekularer Verbindungen, wie z.B. Siliciumalkoxide, erhalten werden. Sie weisen mindestens ein Strukturelement der Formel (I) [R1-(E)i-]j-SiR2 k(O1/2)4–k-j (I) auf, wobei

i Bleich 0 oder 1,

j gleich 1, 2 oder 3 ist und

k für 0, 1 oder 2 steht und

k + j ≤ 3

E Sauerstoff oder Schwefel ist sowie

R1 ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest oder ein verbrückender Alkylen- oder Arylenrest ist und

R2 für einen gegebenenfalls substituierten Alkyl- oder Arylrest steht.

Bevorzugt weisen die Sol-Gel-Materialien ein Strukturelement der Formel (II) [R1]j-SiR2 k(O1/2)4–k–j (II) auf, wobei

j gleich 1, 2 oder 3 ist und

k (für 0, 1 oder 2 steht und

k + j ≤ 3

R1 ein verbrückender C1- bis C8-Alkylenrest ist und R2 für einen gegebenfalls substituierten Alkyl- oder Arylrest steht.

Besonders bevorzugt weisen die Sol-Gel-Lösungen ein Strukturelement der Formel (III) [R1]j-SiR2 k(O1/2)4–k–j (III) auf, wobei

j gleich 1 ist,

k für 0, 1 oder 2 steht und

k + j ≤ 3

R1 ein verbrückender C1- bis C4-Alkylenrest und

R2 ein Methyl- oder Ethylrest ist.

Die Formulierung "O1/2" in den Formeln (I), (II) und (III) bezeichnet verbrückenden, difunktionellen Sauerstoff, z.B. also ein Strukturelement Si-O-Si.

Ist in den Formeln (I), (II) oder (III) R1 ein Alkylenrest, so ist dieser bevorzugt mit einem kettenförmigen, sternförmigen (verzweigten), käfigförmigen oder, besonders bevorzugt, rineförmigen Siloxanrest verknüpft. Der ringförmige Siloxanrest kann beispielsweise [-O-Si(CH3)-]3 oder (-O-Si(CH1)-]4 sein.

Die Sol-Gel-Malerialien mit ketten-, stern-, käfig- oder ringförmigen Siloxanresten entstehen, wenn in der Sol-Gel-Lösung entsprechende polyfunktionelle Organosilane eingesetzt werden, z. B. polyfunktionelle Silanole und/oder Alkoxide. Ebenfalls einsetzbar sind deren Oligomere, d. h. deren Hydrolyse und/oder Kondensationsprodukte. Als bevorzugte Verbindungen seien genannt:

  • a) Si[(CH2)2Si(OH)(CH3)2]4
  • b) cyclo-{OSiMe[(CH2)2Si(OH)(CH3)2]
  • c) cyclo-{OSiMe[(CH2)2Si(OC2H5)2)(CH3)]}4
  • d) cyclo-{OSiMe[(CH2)2Si(OCH3))(CH3)2]}4
  • c) cyclo-{OSiMe[(CH2)2Si(OC2H5)3]}4

Die Herstellung der Sol-Gel-Materialien erfolgt nach Applikation der Sol-Gel-Beschichtungslösung auf die Siliciumoberfläche durch Verdampfen flüchtiger Bestandteile und Aushärtung. Die Applikation kann nach allen gängigen Methoden, wie Tauchen, Sprühen, Fluten, Schleudern, Rakeln oder Ließen, erfolgen, wobei das Siliciumformteil auf der gesamten Oberfläche oder nur auf Teilen davon beschichtet werden kann.

Die Herstellung der Sol-Gel-Materialien erfolgt beispielsweise durch Mischen geeigneter niedermolekularer Verbindungen in einem Lösungsmittel, wonach durch Zugabe von Wasser und gegebenenfalls Katalysatoren die Hydrolyse- und/oder Kondensationsreaktion eingeleitet wird. Die Durchführung solcher Sol-Gel-Prozesse ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt. So sind beispielsweise die Synthesen polyfunktioneller Organnsilane und Organosiloxane sowie Verfahren zur Herstellung entsprechender Sol-Gel-Beschichtungslösungen, aus welchen wiederum die Sol-Gel-Materialien der Formel (III) erhalten werden können, in EP 0 743 313, EP 0 767 734 und WO 98/52992 beschrieben.

Das gehärtete Sol-Gel-Material bildet eine hochtransparente Schicht, was insbesondere für die Verwendung auf Solarzellenoberflächen von großer Bedeutung ist, da es in der Passivierungsschicht zu keiner nennenswerten Lichtabsorption kommen darf. Dadurch würde der Wirkungsgrad der Solarzelle erheblich reduziert.

Ein erfindunsgemäßes, mit Sol-Gel-Material bechichtetes Siliciumformteil weist Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeiten im Bereich von ca. 1000 cm/s auf, während bei unbehandelten Siliciumoberflächen deutlich höhere Werte im Bereich von 105–106 cm/s gefunden werden.

Zur Verminderung der Reflexion sichtbaren Lichts können auf unter oder zwischen mehrere Schichten aus Sol-Gel-Material zusätzlich eine oder mehrere Antireflexschichten appliziert werden. Durch geeignete Modifizierung des Sol-Gel-Materials, z.B, durch den Einbau hochbrechender Substanzen wie Titanoxide, kann, dieses selbst die Reflexion von einfallendem Licht vermindern.

Bei den beschichteten Siliciumformteilen kann es sich um Siliciumscheiben mit einer Scheiben dicke zwischen 100 &mgr;m und 3 mm handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Siliciumscheiben oder -schichten um Solarzellen. Die Schichtdicke abgeschiedener Siliciumschichten liegt dabei in der Regel bei 100 &mgr;m oder weniger.

Bei den Solarzellen handelt es sich um solche, bei denen die n-dotierte Schicht den sog. Emitter, d.h. die beim Betrieb der Solarzelle dem Licht zugewandte Seite darstellt.

Die Solarzellen auf Scheibenbasis werden z.B. durch Erzeugung eines pn-Dotierungsübergangs – etwa durch Diffusion einer n-Dotierung aus der Gasphase in eine p-dotierte Scheibe – und anschließendes Aufbringen von Vorder- und Rückleitenkontakt hergestellt (einen Überblick bzgl. Zellprozessierung geben A. Goetzberger, B. Voß, J. Knobloch in "Sonnenenergie" Photovoltaik", Teubner Verlag Stuttgart 1994). Die p-Dotierung wird dabei vorzugsweise durch gezielte Verunreinigung des Siliciums mit einem Element aus der 3. Hauptgruppe (z.B. Bor), die n-Dotierung durch gezielte Verunreinigung mit einem Element aus der 5. Hauptgrupe (z.B. Phosphor) erzeugt. Die Solarzellen auf Basis von Siliciumschichten (Schichtdicke etwa 50 &mgr;m oder kleiner) können z.B. durch Abscheidung von Silicum aus der Gas- oder Flüssigphase auf geeignete Substratmaterialien (z.B. Glas, Keramik oder auch Silicium selbst) hergestellt werden. Der pn-Dotierungsübergang kann hier beispielsweise durch Beimischung der Dotierelemente in die Prozeßgase erzeugt werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen erläutert werden.

Vorbemerkungen

Die Wirkung der Oberflächenpassivierung wurde durch Lebensdauermessungen nach dem &mgr;PCD (Microwave Photoconductive Decay)-Verfahren überprüft. Dabei werden Ladungsträger durch einen Laserpuls erzeugt und das Abklingen dieser photngenerierten Ladungsträgerkonzentration wird durch Mikrowellenreflexion detektiert. Die Scheibe war während der Messung so eingebaut, daß die mit dem Sol-Gel-Material beschichtete Seite der Scheibe dem Laser und Mikrowellenmeßkopf zugewandt war. Die Leitkonstante des Abklingens der Ladungsträgerkonzentration ist die sog. Effektive Lebensdauer &tgr;eff, die allgemein gegeben ist durch &tgr;eff 1 = &tgr;bulk –1 + &tgr;surf. (1) Dabei ist &tgr;bulk die Volumenlebensdauer des Siliciummaterials und &tgr;surf die Lebensdauer, die sich durch die Rekombinationswirkung der Oberfläche einstellt. Weiterhin gilt &tgr;surf = d2/(&pgr;2D) + d/2S, (2) wobei d die Scheibendicke, S die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit und D der Diffusionskoeffizient der Minoritätsladungsträger (ca. 10 cm2/s für Löcher in dem vorliegenden n-leitenden Si) ist.

Für Siliciumscheiben üblicher Dicken (mm-Bereich) und unpassivierten Oberflächen (hohe Werte der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit S im Bereich von 105–106 cm/s) ist &tgr;bulk viel größer (ca. 20 &mgr;s) als &tgr;surf, so daß die gemessene effektive Lebensdauer &tgr;eff nach Gleichung (1) etwa gleich &tgr;surf ist.

Beispiel 1: Herstellung einer Sol-Gel-Lösung auf Basis von cyclo{OSi(CH3)[(CH2)2Si(CH3)2(OH)]}4

22,0 g cyclo-{OSi(CH3)[(CH2)2Si(CH3)2(OH)]}4 (33,9 mmol) und 28,3 g Si(OC2H5)4 (135,8 mmol) werden in 44,8 g Ethanol (p.A.) gelöst und unter Rühren mit 4,8 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser versetzt. Die Mischung wird bei Raumtemperatur 60 Minuten gerührt und kann anschließend als Beschichtungslösung eingesetzt werden. Sie ist etwa 3 Stunden verarbeitbar. Die Trocknung einer damit hergestellten Sol-Gel-Beschichtung kann bei Raumtemperatur erfolgen, wobei die Beschichtung nach wenigen Minuten grifffest ist und nach einigen Stunden die Endhärte erreicht, oder bei erhöhter Temperatur.

Beispiel 2:

Eine der Oberflächen von mittels Phosphor n-dotierten Siliciumscheiben (Fläche 10 × 10 cm) mit einer Dicke von ca. 300 – 400 &mgr;m wurde mit der Sol-Gel-Lösung aus Beispiel 1 beschichtet.

Vor der Beschichtung wurde die Scheibe durch Ätzen in einer Säure-Mischung aus HF (40 %), HNO3 (65 %) und N4PO4 (85 %) im Mischungsverhältnis 1:3:3 ober-flächlich etwa 20 &mgr;m pro Seite abgetragen und anschließend die natürliche Oxidschicht durch Ätzen in HF (5 %) entfernt. Die Lösung aus Beispiel 1 wurde nach Abspülen der Scheibe mit deionisiertem Wasser mit Hilfe eines Rakels einseitig in einer Schichtdicke von etwa 15 &mgr;m aufgebracht; die Trockung der Sol-Gel-Beschichtung erfolgte bei Raumtemperatur.

Durch die Beschichtung mit einem Sol-Gel-Material steigt die effektive Lebensdauer &tgr;eff von 8,9 &mgr;s auf 15 – 16 &mgr;s an (siehe 1). Da die Volumenlebensdauer &tgr;bulk durch die Oberflächenbeschichtung nicht verändert wird, kann dieser Anstieg der effektiven Lebensdauer nach Gleichung (1) auf eine Erhöhung von &tgr;surf und damit nach Gleichung (2) auf eine deutlich Verringerung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit S zurückgeführt werden. Aus einer effektiven Lebensdauer von 16 &mgr;s nach der Beschichtung kann aus der Bedinung &tgr;surf > &tgr;eff (folgt aus Gleichung 1) mit Hilfe von Gleichung (2) eine Obergrenze für die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit S von ca. 2 × 103 cm/s abgeschätzt werden. Durch die Beschichtung mit einem Sol-Gel-Material wurde S also um ca. zwei Größenordnungen abgesenkt. Aus l ist zusätzlich ersichtlich, daß die effektive Lebensdauer auch nach 165 Tagen stabil bei Werten um 15 &mgr;s liegt.

Beispiel 3

In diesem Falle wurden multikristalline Siliciumsolarzellen mit pn-Dotierungsübergang mit einer Sol-Gel-Beschichtung versehen. Die Solarzellen wurden aus 5 × 5 cm2 großen p-dotierten (Bor-haltigen) multikristallinen Siliciumscheiben mit einer Dicke von ca. 350 &mgr;m hergestellt. Die Bor-Konzentration der Scheiben betrug etwa 2 × 1010 cm–3. Der pn-Übergang der Solarzellen wurde durch eine Phosphor-Diffusion (n-Dotierung) aus der Gasphase bei 820°C für ca. 1 Stunde hergestellt. Anschließend wurde der Rückseitenkontakt als Vierschichtsystem (Al/Pd/Ti/Ag) aufgedampit und bei 620°C für ca. 1 Stunde gesintert. Der Vorderseitenkontakt besteht aus einer aufgedampften Gitterstruktur der Schichtfolge Ti/Pd/Ag. Auf das zusätzliche Aufbringen einer Antireflektionsschicht wurde verzichtet.

Der Wirkungsgrad der so hergestellten Solarzellen wurde unter weißem Licht der Restrahlungsstärke 100 mW/cm2 zu 7,72 % (Solarzelle 1) bzw. 7,70 % (Solarzelle 2) bestimmt. Anschließend wurden die Solarzellen auf der Solarzellenvorderseite (n-dotierte sog. Emitterseite) mit einer Sol-Gel-Beschichtung versehen. Eine weitere Vorbehandlung der Solarzellenoberfläche erfolgte dabei nicht. Die Beschichtung mit der Sol-Gel-Lösung aus Beispiel 1 mit einer Dicke von ca. 15 &mgr;m wurde wieder mit einem Makel aufgebracht. Die Trockung erfolgte entweder bei Raumtemperatur (Solarzelle 1) oder durch Temperung bei 130°C für 1 Stunde in einem Trockenschrank. Nach der Beschichtung wurden Wirkungsgrade von 9,l5 % (Solarzelle 1) bzw. 9,31 % (Solarzelle 2) bestimmt, d.h. die durch die Beschichtung verringerte Oberflächenrekombination führte zu einem signifikanten Wirkungsgradanstieg von relativ ca. 20 %, wobei der relative Anstieg des Wirkungsgrads für den bei 130°C getrockneten Beschichtung etwas höher als für den bei Raumtemperatur getrockneten war. Der Wirkungsgradanstieg bleibt dauerhaft erhalten, so wurden nach 41 Tagen Wirkungsgrade von 9,17 % (Solarzelle 1) bzw. 9,24 % (Solarzelle 2) gemessen, und nach 55 Tagen 9,07 % (Solarzelle 1) bzw. 9,25 % (Solarzelle 2).

Beispiel 4:

Eine Solarzelle wurde analog zu Beispiel 3 hergestellt und analog zu Beispiel 3 mit einem Sol-Gel-Matarial beschichtet. Die Trocknung erfolgte bei Raumtemperatur. Der Wirkungsbradanstieg wurde in diesem halle über eine längere Zeit verfolgt, um die Stabilität der Passivierungswirkung zu testen. Vor der Beschichtung ergab sich ein Wirkungsgrad von 6,84 %, direkt nach der Beschichtung stieg der Wirkungsgrad um 11,1 % relativ auf 7,6 %. Der Wirkungsgrad nach 42 Tagen betrug 7,67 %, nach 56 Tagen 7,68 %, nach 66 Tagen 7,66 %, nach 79 Tagen 7,63 %, nach 87 Tagen 7,68 % und nach 101 Tagen 7,75 %. Offensichtlich ermöglicht die Beschichtung mit Sol-Gel-Material eine stabile Oberflächenpassivierung von Solarzellen auch über mehrere Monate hinweg.

Beispiel 5: Herstellung einer Sol-Gel-Lösung auf Basis von CH3Si(OC2H5)3

10 g CH3Si(OC2H5)3 werden in 3.5 g Isopropanol (p. A.) gelöst und unter Rühren mit 1,5 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser versetzt. Die Mischung wird bei Raumtemperatur 60 Minuten berührt und kann anschließend als Beschichtungslösung eingesetzt werden.

Beispiel 6:

Analog zu Beispiel 2 wurde eine mittels Phosphor n-dotierte Siliciumscheibe (nach analoger Vorbehandlung) mit der Sol-Gel-Lösnug aus Beispiel 5 beschichtet und bei Raumtemperatur getrocknet.

Durch die Beschichtung mit dem Sol-Gel-Material steigt die effektive Lebensdauer &tgr;eff von 7,1 &mgr;s auf etwas mehr als 20 &mgr;s an, wobei der Anstieg langfristig (Meßdauer 150 Tage) erhalten bleibt (siehe 2). Dieser Wert entspricht einer Obergrenze der Oberflächen-Rekombinationsgeschwindigkeit S von ca. 1 × 103 cm/s.


Anspruch[de]
  1. Verwendung einer Oberflächenbeschichtung aus einem Sol-Gel-Material auf einem Siliciumformteil zur elektronischen Passivierung der Oberfläche, die über den Zeitraum eines Monats keine Abnahme der passivierenden Wirkung aufweist.
  2. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sol-Gel-Material verwendet wird, welches aus einem Netzwerk aufgebaut ist, das mindestens ein Strukturelement der Formel [R1-(E)i-]j-SiR2 k(O1 /2)4–k–j (I), wobei

    i gleich 0 oder 1,

    j gleich 1, 2 oder 3 ist und

    k für 0, 1 oder 2 steht und

    k + j ≤ 3

    E Sauerstoff oder Schwefel ist sowie

    R1 ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest oder ein verbrükkender Alkylen- oder Arylenrest und

    R2 ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest ist,

    aufweist.
  3. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sol-Gel-Material verwendet wird, welches aus einem Netzwerk aufgebaut ist, das mindestens ein Strukturelement der Formel (II) [R1]j-SiR2 k(O1/2)4–k–j (II), wobei

    j gleich 1, 2, oder 3 ist und

    k für 0, 1 oder 2 steht und

    k + j ≤ 3

    R1 ein verbrückender C1- bis C8-Alkylenrest und

    R2 ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest ist,

    aufweist.
  4. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Sol-Gel-Material verwendet wird, welches aus einem Netzwerk aufgebaut ist, das mindestens ein Strukturelement der Formel (III) [R1]j-SiR2 k(O1/2)4–k–j (III), wobei

    j gleich 1 ist,

    k für 0, 1 oder 2 steht und

    k + j ≤ 3

    R1 ein verbrückender C1- bis C4-Alkylenrest und

    R2 ein Methyl- oder Ethylrest ist,

    aufweist.
  5. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Sol-Gel-Material verwendet wird, bei dem der Alkylenrest R1 mit einem ketten-, stern-, käfig- oder ringförmigen Siloxanrest verknüpft ist.
  6. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sol-Gel-Material mit einer Anti-Reflex-Schicht versehen wird.
  7. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche die Siliciumformteile nur teilweise beschichtet wird.
  8. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sol-Gel-Material verwendet wird, bei dem die Sol-Gel-Beschichtungslösung auf eine gegebenenfalls vorbehandelte Siliciumoberfläche naßchemisch appliziert wird.
  9. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Sol-Gel-Material verwendet wird, bei dem die Trocknung und/oder Härtung der Naßschicht bei einer Temperatur unterhalb von 200° C erfolgt.
  10. Verwendung eines Sol-Gel-Materials gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Sol-Gel-Material verwendet wird, bei dein die Sol-Gel-Beschichtunglösung gemischt mit anderen, für Siliciumformteile üblichen Einbett- oder Beschichtungsmaterialien, insbesondere solchen Materialien, die zur Ausbildung einer Anti-Reflex-Schicht geeignet sind, appliziert wird.
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