2019-05-01  –  2022-10-31

302.108,00 EUR

Gebr. Schmid GmbH, Freudenstadt, Baden-Württemberg

03EE1001C

Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]

01187535/1  –  NextTec - Identifikation, Evaluation und Selektion von Produktionstechnologien der nächsten Generation mit dem Potential für eine signifikante Steigerung der Durchsatzraten in der PV-Produktion

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Im Gesamtprojekt werden Möglichkeiten und Konzepte einer erheblichen Durchsatzsteigerung in verschiedenen Zellprozessen erörtert. Im Teilvorhaben werden dabei insbesondere die Bereiche Ätzen im Durchgangsverfahren, Sprühpyrolyse, APCVD (engl. atmospheric pressure chemical vapour deposition) und Stapeldiffusion betrachtet. Für das Ätzen im Tauchverfahren sollen neue Transportkonzepte untersucht werden, die insbesondere durch eine Verdichtung der Wafer in den Bearbeitungsbecken gekennzeichnet sind und somit Grundfläche und Herstellungskosten der Anlage senken. Beim einseitigen Ätzverfahren sind die Freiheitsgrade im Vergleich zum beidseitigen Ätzen stark eingeschränkt. Eine Erhöhung des Anlagendurchsatzes kann hier lediglich durch eine Erhöhung der Bandgeschwindigkeit oder Hinzufügen zusätzlicher Spuren geschehen. Beides erhöht jedoch die Grundfläche der Anlage und trägt somit zu höheren Herstellkosten der Anlage bei. Durch Verkürzung der Reaktionsdauer lässt sich dem entgegen steuern. Im Bereich Sprühpyrolyse werden verschiedene Prozessansätze evaluiert. Anhand der Ergebnisse werden die vielversprechendsten Prozesse ausgewählt und Betrachtungen zu Skalierbarkeit und Kosten erstellt. Für die Emitter-Abscheidung bei PERX-Solarzellen (passivated emitter and rear cell) sollen Hochdurchsatz-Prozesse basierend auf APCVD-Abscheidungen einer phosphorhaltigen Dotierschicht und anschließender Diffusion im Waferstapel evaluiert werden. Dabei wird konzeptuell erarbeitet, wie sich die hohen Durchsatzzahlen anlagentechnisch realisieren lassen. Bei der Phosphordiffusion kann der Anlagendurchsatz durch Erhöhung der Packungsdichte der Wafer stark gesteigert werden. Das gelingt mit der Stapeldiffusion, bei der horizontale Waferstapel ohne Abstand zwischen den einzelnen Wafern gebildet werden.