Verbundvorhaben: SpuTOPiA - Sputtern von passivierenden Kontakten basierend auf der TOPCon Technologie mit industrieller Anlagentechnologie; Teilvorhaben: Entwicklung eines nasschemischen Tunneloxids für das TOPon Solarzellkonzept basierend auf gesputterten Schichten
Zeitraum
2020-10-01 – 2023-06-30
Bewilligte Summe
468.935,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1068D
Leistungsplansystematik
Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]
Verbundvorhaben
01216416/1 – SpuToPIA - Sputtern von passivierenden Kontakten basierend auf der TOPCon Technologie mit industrieller Anlagentechnologie
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Im Projekt SpuTOPiA streben die Verbundpartner die Herstellung von passivierenden poly-Si Schichten durch Sputtern an. VON ARDENNE hat zusammen mit dem Fraunhofer ISE bereits gezeigt, dass Sputtern prinzipiell geeignet ist, um TOPCon-Schichten abzuscheiden. Weiterhin wurde in einer ersten Betrachtung zu Betriebskosten ermittelt, dass basierend auf einer Anlagenplattform mit einem Durchsatz von 10.000 Wafern pro Stunde Prozessschrittkosten von ca. 2-3 Eurocent pro Wafer erzielt werden könnten. Das Projekt SpuTOPiA soll Grundlage für die Weiterentwicklung dieser Technologie bis zur industriellen Umsetzung sein. Die Hauptziele des Konsortiums sind: • Die Entwicklung einer industriell umsetzbaren Prozessfolge zum Aufbau eines Schichtsystems aus kristallinem Si-Substrat, vorzugsweise nasschemischem Grenzflächenoxids und dotierter poly-Si Dünnschicht. • Die Entwicklung einer Spezifikation für Sputtertargets wie sie für die kosteneffiziente industrielle Fertigung, auch von dotierten poly-Si Schichten, benötigt werden. Durch das Erreichen dieser beiden Hauptziele kann für den Massenmarkt der PERC-Solarzelltechnologie eine nutzbringende Technologieinnovation zur Verfügung gestellt werden, die den Herstellern von Silizium-Solarzellen im Vergleich zu der weltweit kontinuierlich stattfindenden Kosten- und Leistungsoptimierung einen Mehrwert bietet, der Neuinvestitionen rechtfertigt. Die RENA wird die nasschemischen Prozesse mit Blick auf die Anwendung in Hochdurchsatzanlagen und der Wechselwirkung mit den gesputterten Schichten evaluieren. Dabei fokussiert sich die RENA auf die Entwicklung eines nasschemischen Grenzflächenoxids für das Schichtsystem Waferoberfläche, Grenzflächenoxid und poly-Si Schicht. Die so für das Schichtsystem aufeinander abgestimmten Prozesssequenzen werden anschließend in der Fertigung von TOPCon Solarzellen eingesetzt und gegen bestehende Referenzprozesse bewertet. Im Projekt soll ein Wirkungsgrad für die TOPCon Solarzelle von 23,5% erreicht werden.