2016-07-01  –  2020-12-31

1.883.359,00 EUR

Institut für Solarenergieforschung GmbH, Emmerthal, Niedersachsen

0324107

Kristallines Silizium Basismaterial [EB1011]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Im Projekt NEPSIC werden wichtige Kernprozesse und -anlagen für das sägefreie Wafering von n-Typ epitaktische Silizium entwickelt. Die epitaktischen Wafer haben übliche Dicken, damit Standardprozesse in der Solarzellenproduktion eingesetzt werden können. Ziel ist es, die Industrialisierung von sägefrei hergestellten Siliziumwafern vorzubereiten, indem kritische Schritte entwickelt werden: * Die Materialqualität der epitaktischen Schichten muss vergleichbar hoch sein wie die konventioneller Wafer, da die Effizienz von Solarzellen einen hohen Einfluss auf die Systemkosten der Photovoltaik hat. * Die Porosizierung muss a) auf PV-typischen Flächen geschehen und b) muss hochdurchsatzfähig sein. * Der Rand der Wafer muss ebenfalls vollständig von der Epitaxie befreit werden, bevor Substrate wiederverwendet werden können. Diesen kritischen Prozess werden wir entwickeln. * Eine Prozesssynergie läßt sich erreichen, indem die epitaktische Abscheidung zugleich für die Emitterformaiton durch Ausdiffusion genutzt wird. * Die Qualität der resultierenden epitaktischen Wafern wird mit industrienahen auf n-PERT BJ (n-Type Passivated Emitter, Rear Totally Diffused, Back Junction) Solarzellen mit mindestens 21 % Wirkungsgrad demonstriert. Die Arbeiten im NEPSIC Projekt sind in 4 Arbeitspakete eingeteilt: In AP 1 entwickeln wir epitaktische Siliziumwafer, die von Größe, Dicke und Materialqualität als Drop-In-Replacement Wafer in der Industrie verwendet werden können. In AP 2 definieren wir eine serielle Ätzkammer. Sie wird am ISFH aufgebaut und Prozesse für diese Anlage entwickelt. In AP 3 erarbeiten wir einen vollflächigen Ätzprozess mit Randaufbereitung, die die mehrfache Verwendung eines Substratwafers erlaubt, ohne dass dieser übermäßig größer wird. In AP 4 schließlich untersuchen wir Prozesssynergien für die Prozessierung von n-PERT BJ Solarzellen auf epitaktischen Wafern und demonstrieren die Eignung der Wafer auf einem Wirkungsgradniveau von 21 %.