Verbundprojekt: PhocoHila - Photonische Prozesse zum schnellen, präzisen und flexiblen Heizen von Halbleiterbauelementen; Teilprojekt: Prozesskammer für laserbasierte Hochtemperaturprozessierung

Abstract

Ziel des Projektes war zur Effizienzsteigerung von Solarzellen das breite Spektrum der thermischen Prozesse (Annealing) in der Solarzellenproduktion mit „Laser“ als Wärmequelle abzudecken und die Limitierungen der Ofentechnologie zu überwinden. Folgender Bedarf wurde adressiert:

Örtlich selektive Behandlung einzelner Schichten in komplexen Strukturen wie Perowskitund Heterosolarzellen sollten möglich gemacht werden. In Ofen werden die Werkstücke als Ganzes geheizt. Während manche Schichten von der Wärme profitieren, degradieren andere. Laser bieten über angepasste Wellenlänge, Strahlformung und Pulsdauern drei Strategien zum selektiven Wärmeeintrag Temperaturen > 1400°C im Werkstück sollten energieeffizient erreicht werden. Im Gegensatz zu Lampen oder elektrischen Elementen können Laser Materialien heizen, während sie selbst kalt bleiben. Die Anforderungen an das Kühlsystem und Stromverbrauch der Anlage sinken dabei drastisch.

Es sollte eine Prototyp Laseranlage mit integrierter Vakuum-Prozesskammer gebaut werden, die Annealing bei hohen Temperaturen ermöglicht. Aufgabe der NTG Neue Technologien GmbH & Co. KG hierbei war die Planung, Entwicklung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme der Vakuum-Prozesskammer, die diesen Anforderungen gerecht wird.