ISFH SolarTeC

[:de][vc_row full_width=“stretch_row_content_no_spaces“ el_class=“wrapper-small“][vc_column][vc_single_image image=“4514″ img_size=“full“][/vc_column][/vc_row][vc_row full_width=“stretch_row_content_no_spaces“ el_class=“wrapper-small“][vc_column][vc_column_text][breadcrumb][/breadcrumb][/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row full_width=“stretch_row_content_no_spaces“ el_class=“wrapper-small“][vc_column][vc_custom_heading text=“ISFH SolarTeC
Industrielle Prozessanlagen“ use_theme_fonts=“yes“][vc_row_inner gap=“25″][vc_column_inner width=“1/3″][vc_wp_text el_class=“textbox“]Ansprechpartner
Dr. Thorsten Dullweber
Tel.: +49(0)5151-999 642
E-Mail: t.dullweber@isfh.de[/vc_wp_text][vc_single_image image=“4039″ img_size=“medium“ onclick=“link_image“ el_class=“img-textbox“][vc_wp_text el_class=“textbox“]Anlage für nasschemische Prozesse (RENA Batchlab)[/vc_wp_text][vc_single_image image=“4043″ img_size=“medium“ onclick=“link_image“ el_class=“img-textbox“][vc_wp_text el_class=“textbox“]Siebdrucker (DEK)[/vc_wp_text][vc_single_image image=“4041″ img_size=“medium“ onclick=“link_image“ el_class=“img-textbox“][vc_wp_text el_class=“textbox“]Pikosekunden-Laseranlage[/vc_wp_text][/vc_column_inner][vc_column_inner width=“2/3″][vc_wp_text el_class=“textbox“]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.[/vc_wp_text][vc_toggle title=“Anlagenpark“ style=“round“ color=“blue“ el_class=“textbox“]

  • 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)

[/vc_toggle][/vc_column_inner][/vc_row_inner][/vc_column][/vc_row][:en][vc_row full_width=“stretch_row_content_no_spaces“ el_class=“wrapper-small“][vc_column][vc_single_image image=“4514″ img_size=“full“][/vc_column][/vc_row][vc_row full_width=“stretch_row_content_no_spaces“ el_class=“wrapper-small“][vc_column][vc_column_text][breadcrumb][/breadcrumb][/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row full_width=“stretch_row_content_no_spaces“ el_class=“wrapper-small“][vc_column][vc_custom_heading text=“ISFH SolarTeC
Industrial processing tools“ use_theme_fonts=“yes“][vc_row_inner gap=“25″][vc_column_inner width=“1/3″][vc_wp_text el_class=“textbox“]Contact
Dr. Thorsten Dullweber
Tel.: +49(0)5151-999 642
E-Mail: t.dullweber@isfh.de[/vc_wp_text][vc_single_image image=“4039″ img_size=“medium“ onclick=“link_image“ el_class=“img-textbox“][vc_wp_text el_class=“textbox“]
Tool for wet chemical processing (RENA Batchlab)
[/vc_wp_text][vc_single_image image=“4043″ img_size=“medium“ onclick=“link_image“ el_class=“img-textbox“][vc_wp_text el_class=“textbox“]
Screen printer (DEK)
[/vc_wp_text][vc_single_image image=“4041″ img_size=“medium“ onclick=“link_image“ el_class=“img-textbox“][vc_wp_text el_class=“textbox“]Laser tool with picosecond pulse length[/vc_wp_text][/vc_column_inner][vc_column_inner width=“2/3″][vc_wp_text el_class=“textbox“]In the ISFH SolarTeC, we process large-area solar cells in a near-production environment on industry-relevant equipment. The heart of this infrastructure is the 800 m² technology centre, which houses tools for wet chemistry, diffusion, oxidation, PECVD, ALD, screen-printing metallization and module production with up to 5 busbars or SmartWire technology. The technology centre is supplemented by further laboratories for laser processes and industrial PECVD and LPCVD processing tools. We use the capabilities of the SolarTeC for the evolutionary development of the current PERC technology towards higher efficiencies, lower manufacturing costs and bifactal PERC+ solar cells, as well as for transferring new technologies to an industry-relevant platform.
At ISFH we pursue an industry-oriented approach of developing new technologies ideally as drop-in or add-on for today’s industrial mainstream. Current examples are passivating „poly-Si-on-oxide“ (POLO) contacts and tandem cell concepts. This is achieved through close cooperation between all groups in the photovoltaics department.
A particular strength of ISFH’s SolarTeC is its flexibility. We have many years of experience in comparing our partners‘ processes and systems using cross-processing with our reference processes and equipment in the SolarTeC. This offers our partners the opportunity to evaluate specific materials and individual process steps or to develop alternative cell and module concepts together with us.

Current reference processes and examples of successful technology development on large-area cells at SolarTeC:

  • Reference process for industry-typical PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) solar cells (p-type wafer, phosphorus emitter, AlOx/SiN rear-side passivation, LCO, Ag (FS) and Al (RS) screen printing) with efficiencies of 21.5 %
  • Bifacial PERC+ solar cells with aluminium finger grid on the back and efficiencies of up to 21.6 % (with 5 busbar technology) resp. 22.1 % (with busbarless Ag-front grid for SmartWire module interconnection)
  • Reference process for n-PERT BJ (Passivated Emitter and Rear Totally Diffused with Back Junction) solar cells (n-type wafer, phosphorus front surface field, rear-side boron emitter, AlOx/SiN rear-side passivation, LCO, Ag (FS) and Al (RS) screen printing) with currently regular efficiencies of 21.0 %
  • Double-side contacted, screen-printed solar cells with POLO contacts for both polarities and current efficiencies of up to 22.3 % (in cooperation with Centrotherm, Leibniz Universität Hannover and Meyer Burger)
  • Partial processing of a Si-bottom cell of a Si/III-V multijunction device with an efficiency of 35.4 % (2017, interfacial oxide growth and POLO junction formation in the SolarTeC, subsequent cutting of the 156 mm × 156 mm Cz-Si wafer)
  • PV module with 20.2 % efficiency consisting of 120 PERC half cells with 5 busbars
  • Bifacial minimodule made of PERC+ solar cells and SmartWire technology with a module efficiency of 19.8 % and a rear side efficiency of 16.4 %
  • Ion-implanted, screen-printed n-PERT solar cells with >99% bifacility and efficiencies up to 21.8 % (2015, in cooperation with Leibniz Universität Hannover)
  • Ion-implanted IBC (Interdigitated Back Contact) solar cells with efficiencies of up to 22.1 % (2013, in cooperation with Bosch SE)

These cell and module processes are available for services, as is the technology centre itself.[/vc_wp_text][vc_toggle title=“Tool list“ style=“round“ color=“blue“ el_class=“textbox“]

  • Batch tool for wet chemical cleaning, Si etching, and alkaline texturing (RENA)
  • Inline tool for single side polishing and etching (RENA)
  • Quartz tube furnace for thermal oxidation as well as POCL3– and BBr3-diffusion (Tempress)
  • LPCVD-furnace for deposition of a-Si (Centrotherm)
  • Direct PECVD for SiNx deposition (Roth&Rau)
  • Industrial SiNx and AlOx deposition tool based on the ICP technique (Singulus)
  • Ultra-fast ALD tool (SolayTec)
  • Laser laboratory with five laser material processing systems, e.g. for ablation of dielectric layers or laser doping (InnoLas, Coherent, IPG, EdgeWave, Trumpf)
  • Industrial screen printers and firing furnaces for the solar cell metallization (DEK, ASYS, centrotherm)
  • Integrated inline high-rate evaporation and sputtering system (Applied Materials)
  • Automatic tabber/stringer for double-side contacted solar cells with 2 to 5 busbars or IBC cells (Mikron)
  • MultiWire-Foilator and Assembling for interconnection of busbarless cells (Meyer Burger)
  • Vacuum laminator (Meier)

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