Kristallisation und Wafering von CZ-Solarwafern. Anett Grochocki/Oktober
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1 Kristallisation und Wafering von CZ-Solarwafern Anett Grochocki/Oktober
2 Marktentwicklung PV-Module EPIA, Feb LBBW, Feb Photon Consulting, Feb Equinet, Oct Sarasin, Jan Schätzung ersol in GWp e 2009e 2010e Anett Grochocki/Oktober
3 Die ersol Gruppe ersol Crystalline Modules GmbH (Erfurt, Germany) % held by Ventizz Capital Fund III LP, Jersey, and Ventizz Capital Fund IV LP, Jersey, (Ventizz) Joint Venture with Shanghai Environment Protection Complete Engineering Co. Ltd. (55%) and Shanghai Silverstone Terry Investment Co. Ltd. (10%) Anett Grochocki/Oktober
4 Abschätzung Kapazitätserweiterung ** ** ** ** in MWp e 2009e 2010e 2011e 2012e Thin Film Solar Cells * nominale Kapazität am Jahresende Anett Grochocki/Oktober ** in Abhängigkeit von Projekten
5 ersol Werke ersol Wafers (Fab 1, 2 and 3, 120 MWp) Thüringen ersol Solar Cells (Cell Fab 2, 100 MWp) ersol Modules (Thin Film Fab 1, 40 MWp) ersol Solar Cells (Cell Fab 1, 80 MWp) Anett Grochocki/Oktober
6 Technologievergleich Waferherstellung Halbleiterindustrie Kristallzüchtung Rund- Draht- Wafer Wafer Cz-Verfahren schleifen sägen polieren reinigen PV-Industrie Kristallzüchtung Quadrieren Draht- Wafer Cz-Verfahren Fasen sägen reinigen Anett Grochocki/Oktober
7 Kristallzüchtung Cz-Verfahren Anett Grochocki/Oktober
8 Stadien Wachstumsprozess Schmelzen, Homogenisieren Keim anschmelzen Dünnhals ziehen Schulter Stab Endkonus Anett Grochocki/Oktober
9 Temperaturverteilung und Bewegungsgeschwindigkeit in Si-Schmelze Anett Grochocki/Oktober
10 Züchtungsparameter Wachstumskinetik Ziehgeschwindigkeit Form der Phasengrenze Temperatur, Heizleistung Diffusionsgrenzschicht Rotationsgeschwindigkeit Schmelzmeniskus Tiegelhubgeschwindigkeit Wachstumsfläche Argonfluß Anett Grochocki/Oktober
11 Kristalleigenschaften Festkörperphysik K=C S /C L C S =C 0 *(1-g) k-1 Anett Grochocki/Oktober
12 Anett Grochocki/Oktober
13 Kristallisation und Wafering von Cz-Solarwafern Prozessoptimierung Steigerung der Ziehgeschwindigkeit Verbesserung der Hotzone Wechselwirkung Gasstrom, Temperaturfeld, Prozessbedingungen Anett Grochocki/Oktober
14 Kristallisation und Wafering von Cz-Solarwafern Verbesserung der Materialeigenschaften Kristallzüchtung Untersuchungen zum Einfluß von Verunreinigungen auf Lifetime und Degradation Bor-Sauerstoffkomplex Bildung von Microdefekten Diffusion von Verunreinigungen in Nachfolgeprozessen Verbesserung der Homogenität der Materialeigenschaften sowohl über den Durchmesser als auch über Kristallänge Anett Grochocki/Oktober
15 Defekthaushalt Wirkung Punktdefekte Erklärung über Bandmodell Komplexbildung Ausscheidungen Sauerstoffkonzentration flache, tiefe Störstellen in Abhängigkeit von Aktivierungsenergie- Meßmethoden Beweglichkeiten, Diffusionslängen Modelle Thermodonatoren, Lifetime Bestimmt von Verunreinigungen im Kristall Anett Grochocki/Oktober
16 Beeinflussung Defekthaushalt Minimale Konzentration von Verunreinigungen Thermodynamik-Tempern Züchtungsparameter-Magnetfeld Kosten Kosten Kosten Einfluß von Defekten auf Lifetime Zelleffizienz?????? Kosten Nutzen Anett Grochocki/Oktober
17 Kristallisation und Wafering von Cz-Solarwafern Quadrieren Anett Grochocki/Oktober
18 Quadrieren Bandsägen mit hoher Genauigkeit auf großer Länge Hohe Vorschubgeschwindigkeiten ohne Qualitätsverlust Notwendigkeit der Kristallhalterung möglichst ohne Kleber Extreme Anforderungen an : Sägeblätter Maschine Anett Grochocki/Oktober
19 Herausforderungen für erfolgreiche Kapazitätserweiterungen Maschinenzuverlässigkeit bei maximalen Vorschubgeschwindigkeiten Minimaler Siliziumverlust durch Schnittspalt Größt mögliche Automatisierung Einsatz flexibler Handlingssysteme Vermeiden von Microrissen durch Stoß Einsatz von effektiven Meßsystemen zur Qualitätskontrolle Anett Grochocki/Oktober
20 Kristallisation und Wafering von Cz-Solarwafern Drahtsägen Standartdicke Wafer Standartdicke Draht 180µm 120µm Nächsten Ziele: 100µm Dicke Draht 160µm Dicke Wafer µm Dicke Wafer 2015 Anett Grochocki/Oktober
21 Drahtsägeprozess Maschinenparameter Sägeprogramme Drahteigenschaften Slurry Anett Grochocki/Oktober
22 Kristallisation und Wafering von Cz-Solarwafern Reinigung Vorreinigung Grundlage für Reinigungsergebnis Herausforderung immer geringer werdender Schnittspalt Anett Grochocki/Oktober
23 Reinigung Waferseparierung Separierung von nassen Wafern noch keine funktionierende Anlage verfügbar Vorraussetzung: einfaches Funktionsprinzip Automatisierung mit einfachen Mitteln hohe Prozesstabilität Anett Grochocki/Oktober
24 Kristallisation und Wafering von Cz-Solarwafern Reinigung Endreinigung Prozessoptimierung und weiterentwicklung Eignung für dünne Wafer bis 120µm neue Anlagenkonzepte Anett Grochocki/Oktober
25 Endreinigung Durchführung gezielter Oberflächenanalytik Qualifizierung, Quantifizierung gereinigter Oberflächen Reinigung Definierte Oberflächen für Textur Alternative Reinigungsprozesse Cluster Anett Grochocki/Oktober
26 Triebkraft & Herausforderung Zusammenführen von Halbleiterprozessen und Massenproduktion Kosten Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette Anett Grochocki/Oktober
27 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Anett Grochocki ersol wafers Vice Head R&D Tel.: 0361/ Anett Grochocki/Oktober
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