Verbundvorhaben: GutenMorgen - Große Wafer und geteilte Zellen - optimierte Prozesse zur Messung, Vereinzelung, Passivierung und Verschaltung von Teil-Zellen; Teilvorhaben: Hochskalierung der Siebdruckprozess- und IV-Messtechnik für großformatige Si Schindelsolarzellen und -module

Abstract

Im Rahmen des Verbundprojekts war EKRA ursprünglich mit der Entwicklung und Realisierung neuer Siebdruckprozesse sowie entsprechender Druckanlagen zur Herstellung von Schindelsolarzellen und -modulen für große Waferformate bis M12 befasst. Darüber hinaus umfasste der ursprüngliche Arbeitsplan auch die Entwicklung von Hochdurchsatzprozessen für messtechnische Anlagen zur Inline-Charakterisierung großer Wafer und vereinzelter Zellstreifen, die Entwicklung eines IV-Testers mit LED-Flash-Einheit für Solarzellen bis zum Format M12, die Entwicklung einer neuartigen Kontaktiereinheit zur sequentiellen Messung mehrerer Teilzellen sowie den Vergleich verschiedener Hochdurchsatzdrucktechnologien zur Leitkleberapplikation und deren Integration in einen Schindel-Stringer. Im Projektverlauf zeigte sich jedoch, dass insbesondere im Bereich der Hochdurchsatz-Metallisierung von großformatigen Solarzellen erhebliche technologische Herausforderungen und Entwicklungspotenziale bestanden, die für die industrielle Skalierbarkeit und Wettbewerbsfähigkeit zukünftiger Produktionslinien von zentraler Bedeutung sind. Vor diesem Hintergrund wurde eine inhaltliche Fokussierung vorgenommen. Anstelle der ursprünglich vorgesehenen Entwicklungsarbeiten an messtechnischen Systemen und Testprozessen konzentrierte sich EKRA auf die Entwicklung einer neuartigen Druckerplattform für großformatige Solarzellen bis zum Format G12. Im Zuge dessen wurde eine neue Prozessmaschine für einen innovativen SiebdruckMetallisierungsprozess konzeptioniert, entwickelt, aufgebaut und erfolgreich getestet. Ziel war die Realisierung eines Hochdurchsatzprozesses zur Metallisierung großformatiger Solarzellen bei gleichzeitig hoher Prozessstabilität und Druckqualität. Im Rahmen der durchgeführten Arbeiten konnte demonstriert werden, dass sich Solarzellen mit einer Metallisierungspaste bei Taktzeiten von unter 0,5 Sekunden pro Zelle prozesssicher bedrucken lassen. Damit wurde die grundsätzliche technische Machbarkeit eines hochskalierbaren Druckprozesses für zukünftige Zellgenerationen nachgewiesen.