10 Jahre Fraunhofer THM: Erfolgreiche Forschung für die Photovoltaik- und Halbleitermaterialindustrie

Es wurde 2005 mit dem Ziel gegründet, in enger Abstimmung mit den beiden Mutterinstituten Fraunhofer IISB in Erlangen und Fraunhofer ISE in Freiburg die Forschungsaktivitäten der in Freiberg konzentrierten Halbleiterindustrie zu unterstützen.
Das Fraunhofer THM betreibt dazu ein Kristallisations- und Wafertechnikum in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Freiberger Halbleiterfirmen.

Silizium für Mikroelektronik- und Photovoltaik-Anwendungen
Das Technikum wurde aus Mitteln des europäischen EFRE-Programms, durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und durch den Freistaat Sachsen finanziert und im Jahr 2012 offiziell eingeweiht. Heute sind 35 Mitarbeiter inklusive Studierende am Fraunhofer THM beschäftigt. Forschungsschwerpunkte liegen bei der kostengünstigeren Herstellung von Kristallmaterialien bei gleichzeitig verbesserten Materialeigenschaften, wie z.B. Silizium für Mikroelektronik- und Photovoltaik-Anwendungen oder Galliumnitrid für die Energieelektronik, und bei den daraus gefertigten Wafern.
„Das Fraunhofer THM konnte dank seiner engen Verbindung mit den Mutterinstituten und trotz seines jungen Alters bereits wertvolle wissenschaftlich-technologische Beiträge für die lokale Industrie liefern“, meint Dr. Simone Raatz, Mitglied des Deutschen Bundestages und stellvertretende Vorsitzende des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung.
Zu nennen wären hier die Erhöhung der Blockausbeute durch Magnetfeldrühren oder die Steigerung der Wirkungsgradeffizienz durch Reduktion von Versetzungsclustern bei der gerichteten Erstarrung von Solar-Silizium.
„Im Bereich Silizium für leistungselektronische Anwendungen wurde die Entstehung von Ausbeute-limitierenden Defekten intensiv untersucht, woraus wiederum Verbesserungen zur Optimierung des Produktionsprozesses abgeleitet wurden“, ergänzt Dr. Jochen Friedrich.

Alleinstellungsmerkmal beim Sägen von Kristallen für Solar-Wafer
Prof. Hans-Joachim Möller betont: „Beim Wafering, also dem Sägen von Kristallen in dünne Scheiben, auf denen dann mikroelektronische Bauelemente oder Solarzellen hergestellt werden, hat das Fraunhofer THM in Deutschland, ja sogar in Europa, ein Alleinstellungsmerkmal. Mit unseren Forschungsaktivitäten haben wir dazu beigetragen, dass man heute in der Industrie schneller dünnere Wafer mit geringerer Oberflächenschädigung produzieren kann.“
Ein aktuelles Forschungs-Highlight sind die Aktivitäten zur Herstellung von Galliumnitrid-Kristallen, die für besonders leistungsstarke Leuchtdioden, langlebige Laserdioden und zuverlässige Transistoren benötigt werden.

Neue Forschungsfelder sollen Rückgang der Photovoltaik-Industrie in Deutschland kompensieren
Forschung und Entwicklung zu Halbleitermaterialien wird auch künftig der Schwerpunkt am Fraunhofer THM sein. Mit den darauf basierenden Technologien und parallel zum Rückgang der Photovoltaik-Industrie in Deutschland erschließt das THM gemeinsam mit der Technischen Universität Bergakademie Freiberg und weiteren Partnern kontinuierlich neue Forschungsfelder.
Insbesondere wurde begonnen, das Potenzial von neuen Materialien für die Energierückgewinnung und für Batterieanwendungen zu erforschen.

14.04.2015 | Quelle: Fraunhofer THM | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH