Photovoltaik-Produktion: Fraunhofer ISE-Ausgründung will Kosten und Materialverlust reduzieren

Die Photovoltaik-Industrie braucht neue, bahnbrechende Technologien um den Modulwirkungsgrad zu steigern und den Material- und Energieverbrauch in der Produktion weiter zu reduzieren.

Vor diesem Hintergrund gibt das Fraunhofer ISE die Gründung eines neuen Spin-Offs bekannt: Die NexWafe GmbH wird den am Fraunhofer ISE entwickelten Herstellungsprozess für epitaktisch gewachsene Wafer („kerfless wafer“-Technologie) in die Produktion transferieren.
Gründer und CEO des Unternehmens ist Dr. Stefan Reber, zuvor Abteilungsleiter „Kristallines Silicium – Materialien und Dünnschichtsolarzellen“ am Fraunhofer ISE. Die Ausgründung wird von Fraunhofer Venture mit einer Anschubfinanzierung unterstützt.

„Kerfless wafer“-Technologie ersetzt konventionelle Produktion und Sägen der Silizium-Blöcke
NexWafe adressiert den mehrere Milliarden großen Markt für hochwertige Solar-Wafer. Das Unternehmen wird epitaktisch gewachsene monokristalline Siliziumwafer liefern, die mit der hochinnovativen Technologie hergestellt werden, welche in den letzten fünfzehn Jahren entwickelt wurde. Die „kerfless wafer“-Technologie basiert auf einem Epitaxie-Prozess und kann das konventionelle Herstellen und Sägen der Blöcke in der Waferfertigung für Siliziumsolarzellen direkt ersetzen.
Dr. Stefan Reber und sein Team am Fraunhofer ISE haben einen zuverlässigen epitaktischen Wachstumsprozess für kristalline Siliziumschichten speziell für die Photovoltaik entwickelt. Im Zentrum des Verfahrens steht die chemische Gasphasenabscheidung bei Atmosphärendruck (atmospheric pressure chemical vapor deposition, APCVD) bei Temperaturen bis zu 1.300° C.
Das Verfahren ist grundsätzlich aus der Mikroelektronik gut bekannt.
Für Photovoltaik-Anwendungen musste die Anlage jedoch an die notwendigen hohen Durchsätze radikal angepasst werden. Reber und sein 30-köpfiges Team haben dafür verschiedene Generationen von Abscheideanlagen entwickelt, von sehr flexiblen kleinen Laboraufbauten bis hin zu großen in-line Systemen mit mehreren Kammern, die ein kontinuierliches Abscheiden von p- und n-dotierten Epitaxie-Schichten ermöglichen.
Die jüngste Entwicklung, der so genannte ProConCVD Reaktor, wurde für hohe Durchsätze ausgelegt, wie sie in der industriellen Fertigung benötigt werden, und demonstriert hochwertige Silicium-Epitaxie zu geringen Kosten.
„Ich freue mich sehr darüber, dass diese herausragende und über viele Jahre am Fraunhofer ISE durchgeführte Forschungsarbeit nun in ein kommerziell erfolgreiches Produkt überführt werden kann“, so Dr. Andreas Bett, Bereichsleiter „Materialien – Solarzellen und Technologie“ sowie stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer ISE.
Sein früherer Kollege und CEO von NexWafe, Dr. Stefan Reber ergänzt: „Für mich ist es ein einzigartiger und aufregender Moment, jetzt die Ergebnisse unserer langjährigen Arbeit in die Produktion zu überführen und der Technologie zum Durchbruch zu verhelfen.“
Institutsleiter Prof. Eicke R. Weber fügt hinzu: „Ich bin überzeugt, dass NexWafe mit seinem herausragenden Gründungsteam einen wichtigen Beitrag dazu leisten wird, die Produktionskosten für Silicium-Photovoltaik wesentlich zu senken.“