ISFH SolarTeC
Industrielle Prozessanlagen
Ansprechpartner
Dr. Thorsten Dullweber
Abteilungsleiter PV: Infrastruktur
Tel.: +49(0)5151-999 642
E-Mail: dullweber@isfh.de
Siebdruckinsel für den vollautomatischen Siebdruck auf Silizium-Solarzellen.
Im ISFH SolarTeC prozessieren wir großflächige Solarzellen in einer produktionsnahen Umgebung auf industriegerechtem Equipment. Das Herzstück dieser Infrastruktur ist das 800 m² große Technologiezentrum, in dem Anlagen für Nasschemie, Diffusion, Oxidation, PECVD, ALD, Siebdruckmetallisierung und Modulproduktion stehen. Ergänzt wird das Technologiezentrum durch weitere Labore für Laserprozesse und industrielle LPCVD-Prozessanlagen.
Am ISFH verfolgen wir einen industrienahen Ansatz, neue Technologien zu entwickeln, die idealerweise als Drop-in oder Add-on für den heutigen industriellen Mainstream geeignet sind. Aktuelle Beispiele sind passivierende „Poly-Si-on-Oxide“ (POLO) Kontakte und Tandem-Solarzellen-Konzepte. Erreicht wird dies durch eine enge Zusammenarbeit aller Arbeitsgruppen der Photovoltaik-Abteilung.
Eine besondere Stärke des SolarTeC am ISFH ist seine Flexibilität. Wir haben langjährige Erfahrung darin, die Prozesse und Anlagen unserer Partner mittels Kreuz-Prozessierung mit unseren Referenzprozessen und -anlagen im SolarTeC zu vergleichen. Dies bietet unseren Partnern die Möglichkeit, spezifische Materialien und einzelne Prozessschritte zu evaluieren oder gemeinsam mit uns alternative Solarzellen- und PV-Modulkonzepte zu entwickeln.
Anlagenpark
- Batch-Anlage für nasschemische Reinigung, Si-Ätzen, Textur (RENA)
- Inline-Anlage zum einseitigen Polieren und Ätzen (RENA)
- Oxidations-, POCl3 und BBr3 Diffusionsofen (Tempress)
- LPCVD-Ofen für die Abscheidung von a-Si (Centrotherm)
- Direkt-PECVD Durchlaufanlage für SiNx (Roth&Rau)
- Industrielle PECVD-Beschichtungsanlage für SiNx, AlOx und poly-Si (Centrotherm)
- Ultraschnelle ALD-Abscheidung (SolayTec)
- Laserlabor mit fünf Laser-Materialbearbeitungssystemen, z.B. zur Ablation von dielektrischen Schichten oder zum Laserdotieren (InnoLas, Coherent, IPG, EdgeWave, Trumpf)
- Industrielle Siebdrucker und Feueröfen für die Zellmetallisierung (DEK, ASYS, Centrotherm)
Beispiele für erfolgreiche Technologie-Entwicklung auf großflächigen Solarzellen am ISFH SolarTeC
- POLO BJ Solarzelle mit LPCVD-poly-Si bis 24,2 % Wirkungsgrad (2023)
- POLO IBC Solarzelle mit lokaler PECVD-SiON/n-a-Si-Abscheidung durch Schattenmaske bis 23,8 % Wirkungsgrad (2023)
- Bifaziale PERC+ Solarzellen mit Aluminium-Fingergrid auf der Rückseite und Wirkungsgraden bis 23,2 % (2022)
- Beidseitig-kontaktierte, Siebdruck-metallisierte Solarzellen mit POLO-Kontakten für beide Polaritäten und Wirkungsgraden bis 22,3 % (in Zusammenarbeit mit Centrotherm, Leibniz Universität Hannover und Meyer Burger)
- Teilprozessierung der Si-Bottom-Zelle des Si/III-V Mulitjunction-Device mit einer Effizienz von 35,4 % (2017, Grenzflächenoxidwachstum und POLO-Junctionformierung im SolarTeC, nachträgliche Zerteilung des 156 mm × 156 mm Cz-Si Wafers)
- Bifaziales Minimodul aus PERC+ Solarzellen und SmartWire Technologie mit einem Modulwirkungsgrad von 19,8 % und einem Rückseitenwirkungsgrad von 16,4 % (2016)
- PV-Modul mit 20,2 % Wirkungsgrad bestehend aus 120 PERC-Halbzellen mit 5 Busbars (2015)
- Ionenimplantierte, Siebdruck-metallisierte n-PERT Solarzellen mit >99 % Bifazialität und Wirkungsgraden bis 21,8 % (2015, in Zusammenarbeit mit Leibniz Universität Hannover)
- Herstellung ionenimplantierter IBC (Interdigitated Back Contact) Solarzellen mit Wirkungsgraden bis 22,1 % (2013, in Zusammenarbeit mit Bosch SE)
Beispiele für Einzelprozesse
Nasschemische Prozesse
- Rückätzen von Sägeschaden oder hochdotierten Oberflächen
- Alkalische Textur
- PSG-/BSG-Ätze
- RCA-Reinigung
- HF/HCl-Reinigung
- Chemische Politur
- Kantenisolation
- Einseitiges Rückätzen von SiOx
Beschichtungen
- PECVD-SiN, AlOx, a-Si
- LPCVD a-Si
- Plasma- und Spatial-ALD-AlOx
- TCO
Laserbearbeitung
- Ablation dielektrischer Schichten
- Laserdotieren zur Formierung des selektiven Emitters bzw. Front-Surface-Fields
- Aufschmelzen metallischer bzw. metallhaltiger Schichten zur elektrischen (LFC) und/oder mechanischen (AMELI) Kontaktierung
- Schneiden, Bohren und Markieren von Silizium, Glas und metallischen Folien
Hochtemperaturprozesse
- Phosphor-Diffusion (POCl3)
- Bor-Diffusion (BBr3)
- Oxidation (nass und trocken)
- Ausheilprozess nach Ionenimplantation
- Ausbildung von POLO-Kontakten
Metallisierung
- Siebdruck (Single-, Dual-, Triple-Print)