SI/502207

Schlussbericht

Der derzeitige Weltmarkt für Photovoltaik wird weitgehend von kristallinen Siliziumtechnologien beherrscht. Unter ihnen ist die PERC-Technologie zum neuen Standard für Mainstream-Produkte geworden. Die nächste offensichtliche technologische Verbesserung wird in der Einführung so genannter "passivierender Kontakte" bestehen. Für die Herstellung solcher Kontakte aus dünnen Poly-Si-Schichten waren bisher relativ komplexe und langsame Abscheidungsprozesse (LPCVD oder PECVD) erforderlich. In diesem Zusammenhang erscheint das Sputtern als eine sehr interessante Alternative, da es einen hohen Durchsatz und eine einfache Verarbeitung auf Maschinen mit geringen Investitionskosten ermöglicht. Nach der erfolgreichen Demonstration dieses Konzepts an Geräten im Labormaßstab zielte das DELAPS-Projekt auf die Entwicklung von Sputterprozessen auf einer produktionsnahen Pilotanlage für die Herstellung industrieller großflächiger Hocheffizienz-Solarzellen mit einseitig passivierenden Kontakten ab. Die wichtigste Errungenschaft des Projekts ist die Installation und Inbetriebnahme eines neuen Magnetrons mit einem rotierenden Si-Target, das speziell für Hochtemperatur-Passivierungskontaktanwendungen an der bestehenden Inline-Sputteranlage am CSEM vorgesehen ist. Zusätzlich zu den intrinsischen Si-Schichten können durch die Möglichkeit, Phosphin in das Prozessgas zu geben, auch n-dotierte Schichten in-situ abgeschieden werden, was für die Herstellung von Solarzellen von großem praktschen Interesse ist. Bestehende Sputterprozesse, die auf einer kleinen F&E-Anlage entwickelt wurden, wurden dann auf die industrielle Anlage übertragen und hochskaliert, um n-Typ-Poly-Si-Schichten mit vielversprechenden Passivierungs- und Kontakteigenschaften zu erzeugen. Auf der Grundlage der während der Entwicklung dieser Prozesse gesammelten Daten wurde das hohe Durchsatzpotenzial des Sputterns im Zusammenhang mit der Herstellung von Solarzellen mit passivierenden Kontakten bestätigt. Daher könnte der Einsatz des Sputterns anstelle konventioneller Abscheidungsmethoden zu erheblichen Vereinfachungen der bestehenden industriellen Zellprozessabläufe führen.