ISFH SolarTeC
Industrielle Prozessanlagen

Ansprechpartner
Dr. Thorsten Dullweber
Tel.: +49(0)5151-999 638
E-Mail:

Anlage für nasschemische Prozesse (RENA Batchlab)

Siebdrucker (DEK)

Pikosekunden-Laseranlage

Roll-to-Roll Anlage zur Einbettung von Drähten in Folie (Foilator für SmartWire, Meyer Burger)

Im ISFH SolarTeC prozessieren wir großflächige Solarzellen in einer produktionsnahen Umgebung auf industrierelevanten Anlagen. Das Herzstück dieser Infrastruktur ist das 800 m² große Technikum, das Anlagen für Nasschemie, Diffusion, Oxidation, PECVD, ALD, Siebdruckmetallisierung sowie zur Modulherstellung mit bis zu 5 Busbaren oder SmartWire-Technologie beheimatet. Das Technikum wird ergänzt durch weitere Labore für Laserprozesse und industrielle PECVD- und LPCVD-Prozessanlagen. Die Möglichkeiten des SolarTeC nutzen wir sowohl für die evolutionäre Weiterentwicklung der aktuellen PERC Technologie in Richtung höhere Wirkungsgrade, geringere Herstellkosten sowie bifaziale PERC+ Solarzellen, als auch für die Überführung neuer Technologien auf eine industrierelevante Plattform.

Am ISFH verfolgen wir dabei einen industrienahen Ansatz, neue Technologien idealerweise als Drop-In oder Add-On für den industriellen Mainstream von heute zu entwickeln. Aktuelle Beispiele sind passivierende „poly-Si-on-oxide“ (POLO)-Kontakte und Tandemzellenkonzepte. Ermöglicht wird dies durch die enge Zusammenarbeit aller Gruppen der Abteilung Photovoltaik.

Eine besondere Stärke des ISFH SolarTeC ist seine Flexibilität. Wir haben jahrelange Erfahrung darin, Prozesse und Anlagen unserer Partner über Kreuzprozessierung mit unseren Referenzprozessen und Anlagen im SolarTeC zu vergleichen. Dies bietet unseren Partnern die Möglichkeit, spezifische Materialien und einzelne Prozessschritte zu evaluieren oder mit uns gemeinsam alternative Zell- und Modul-Konzepte zu entwickeln.

Aktuelle Referenzprozesse und Beispiele für erfolgreiche Technologie-Entwicklung auf großflächigen Zellen am SolarTeC:

  • Referenzprozess für industrietypische PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) Solarzellen (p-Typ Wafer, Phosphor-Emitter, AlOx/SiNy Rückseitenpassivierung, LCO, Ag (VS) und Al (RS) Siebdruck) mit Wirkungsgraden um 21,5 %.
  • Bifaziale PERC+ Solarzellen mit Aluminium Fingergrid auf der Rückseite und Wirkungsgraden bis 21,6 % (mit 5 Busbar Technologie) bzw. 22,1 % (mit busbarlosem Ag-Front Grid für die SmartWire Modulverschaltung)
  • Referenzprozess für n-PERT BJ (Passivated Emitter and Rear Totally diffused with Back Junction) Solarzellen (n-Typ Wafer, Phosphor-Front Surface Field, rückseitiger Bor-Emitter, AlOx/SiNy Rückseitenpassivierung, LCO, Ag (VS) und Al (RS) Siebdruck) mit aktuell regelmäßigen Wirkungsgraden um 21,0 %.
  • Beidseitig-kontaktierte, Siebdruck-metallisierte Solarzellen mit POLO-Kontakten für beide Polaritäten und aktuell 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)
  • PV-Modul mit 20,2 % Wirkungsgrad bestehend aus 120 PERC-Halbzellen mit 5 Busbars
  • Bifaziales Minimodul aus PERC+ Solarzellen und SmartWire Technologie mit einem Modulwirkungsgrad von 19,8 % und einem Rückseitenwirkungsgrad von 16,4 %
  • 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)

Diese Zell-und Modul-Prozesse stehen, wie auch das Technikum selbst, für Dienstleistungen zur Verfügung.

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 SiNx– und AlOx-Beschichtungsanlage nach dem ICP-Verfahren (Singulus)
  • 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)
  • Integrierte Hochraten-Durchlauf-Aufdampf- und Sputteranlage (Applied Materials)
  • Automatischer Tabber/Stringer für beidseitig kontaktierte Solarzellen mit 2 bis 5 Busbaren oder IBC-Zellen (Mikron)
  • MultiWire-Foilator und Assembling zur Verschaltung von busbarlosen Zellen (Meyer Burger)
  • Vakuumlaminator (Meier)