Nass- und trockenchemische Verfahren

Unsere nass- und trockenchemischen Verfahren zielen allesamt darauf ab, perfekt strukturierte und konditionierte Oberflächen für die Herstellung von Solarzellen zu schaffen. Die Strukturierung wird mit Ätzprozessen durchgeführt, die Konditionierung umfasst Reinigungsprozesse.

Ätzprozesse können trockenchemisch durch Reaktion mit elementarem Fluor ausgeführt werden, weiterhin gibt es nasschemische Ätzprozesse welche in der Regel in einer heißer Prozesslösung erfolgen. Ein solcher Strukturierungsprozess ist der alkalische Texturprozess, bei dem die Oberfläche von Siliziumwafern mit einer Mikropyramidenstruktur versehen wird, was die optischen Eigenschaften der Zelle verbessert. Für diese Prozesse im Batch-Verfahren erforschen wir Ansätze mit neuartigen Chemikalienrezepturen sowie die Verbesserungen der Spülprozesse zur Steigerung der Ressourceneffizienz. Kurze, einseitige Ätzprozesse werden im inline-Verfahren durchgeführt, Hierbei werden die Wafer horizontal transportiert, kommen aber nur an der Unterseite mit dem Ätzmedium in Berührung. Unsere Arbeiten zielen darauf ab, durch eine Verbesserung der Anlagentechnologie die Einseitigkeit der Prozesse zu verbessern und den Durchsatz der Anlagen zu steigern. Auch metallische Leiterbahnen können in nasschemischen (galvanischen) Verfahren erzeugt werden. Unsere Arbeiten zielen darauf ab, Kontakte von höchster Qualität bei geringer Prozesskomplexität abzuscheiden. Gleichzeitig ersetzen wir kostspieliges und knappes Silber durch Kupfer. 

Flankiert werden die Arbeiten durch CFD-Simulationen, mit denen wir Strömungen und Reaktionen in Anlagen darstellen und verbessern können. Ein neues Arbeitsfeld ist die nasschemische Abscheidung von Schichten. Hier stehen aktuelle die Sprüh-(pyrolytische) Deposition von Antireflexionsschichten und von Perowskitschichten im Vordergrund. 

Arbeitsgebiete

Im Thema »Nass- und Trockenchemische Verfahren« beschäftigen wir uns mit folgenden Arbeitsgebieten:

Nasschemische Ätzprozesse für die Solarzellenherstellung

Neuartige Reinigungsverfahren

Trockenchemisches
Ätzen mit Fluor

Nasschemische Sprühabscheidung

Prozesssimulation und Digitalisierung

Galvanische Metallisierungsverfahren

FuE-Infrastruktur

Für unsere Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten steht uns am Fraunhofer ISE diese Infrastruktur zur Verfügung:

 

Simulationen

 

Photovoltaic Technology Evaluation Center

PV-TEC

Produktionstechnologie und Messtechnik für kristalline Siliciumsolarzellen

 

Zentrum für höchst­effizente Solarzellen

In unserem »Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen« verfügen wir über mehr als 1000 m2 modernster Reinraum und Laborfläche, in denen wir fortschrittliche PV-Technologien testen und optimieren.

Kontakt

Martin Zimmer

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Dr. Martin Zimmer

Nasschemische Prozesstechnologien

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5479

Jonas Bartsch

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Dr. Jonas Bartsch

Reinraum- und Mikrotechnologie

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

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