Silizium Mono-Wafer Entwicklung von M2 auf G12: Zellgeometrien der Zukunft; Teilvorhaben: Weiterentwicklung der MDP-Lebensdauermesstechnik für mono-kristalline Säulen mit einem Format bis 210 x 210 mm

Abstract

Das Hauptziel des Projekts "G12" bestand in der Entwicklung von Prozessen und Technologien zur Herstellung großformatiger Ingots und Wafer. Während das Waferformat in Europa über viele Jahre stabil bei 156 × 156 mm lag, hat sich in Asien eine deutliche Weiterentwicklung hin zu größeren Formaten vollzogen (182 × 182 mm, 210 × 210 mm, perspektivisch sogar 240 × 240 mm). Europa verfügte zu Projektbeginn über keinerlei in-dustrielle Kapazitäten zur Herstellung solcher großformatigen Wafer. Für den Aufbau neuer, integrierter PV Fertigungen in Europa - wie etwa der geplanten Greenland Gigafactory in Spanien - ist die Beherrschung dieser großen Waferformate jedoch zwingend erforderlich. Die Herstellung großformatiger Ingots und Wafer erfordert Weiterentwicklungen in mehreren Bereichen:

Anpassung der Kristallisationsanlagen (größere Siliziumeinwaagen, modifizierte Hotzone, erweiterte aktive Kristallkühlung) Weiterentwicklung der Prozesssteuerung (neue Regelparameter, neue Steuerungsrezepte) Optimierung der mechanischen Bearbeitung von Ingots und Bricks Erweiterung der Messtechnik und Qualifizierungswerkzeuge für großformatige Bricks und Wafer

Mit dem Projekt "G12" soll sichergestellt werden, dass Deutschland und Europa den technologischen An-schluss an Asien nicht verlieren, dass Spezifikationen und Qualitätsstandards weiterhin selbst definiert werden können und dass zumindest für Forschung und Entwicklung eine verlässliche Verfügbarkeit großformatiger Wafer gewährleistet bleibt. Die Verwundbarkeit globaler Lieferketten wurde insbesondere während der CO-VID 19 Pandemie deutlich sichtbar. Für eine zukünftige PV Fertigung "Made in Germany" ist ein starker Maschinen und Anlagenbau essenziell. Die derzeitige Auslegung der Greenland Gigafactory zeigt, dass im Ingot und Waferbereich zahlreiche Komponen-ten in Europa nicht mehr verfügbar sind und aus China importiert werden müssen. Das Projekt "G12" sollte dieser Abhängigkeit gezielt entgegenwirken.