Bachelor-/Master-/Diplomarbeit zum Thema "Entwicklung eines trockenen klimafreundlichen Ätzprozesses und dessen Einbindung in die Solarzellenherstellung"

Kennziffer ISE-2019-427

*Was Sie erwartet*
Alkalisch-nasschemisches Ätzen ist das momentan angewandte Verfahren, um die Oberflächenreflexion bei kristallinen Siliciumsolarzellen zu vermindern und erhöhte Lichteinfangeigenschaften zu erreichen. Dieser Vorgang ist aber stark abhängig von Merkmalen wie der Kristallorientierung oder auch Korngrenzen, vor allem im Fall von multikristallinen Wafern und langen Prozesszeiten. Alternative saure Texturen sind stark isotrop, falls sie ohne Maskierung durchgeführt werden und liefern eine vergleichsweise hohe Oberflächenreflexion. Aus diesem Grund wurden trockene Ätzprozesse als Alternative zu nasschemischen Prozessen intensiv erforscht. Trotz guter Ergebnisse im Labor konnte sich der Plasmaätzprozess in den Fertigungslinien der Industrie noch nicht durchsetzen, was einerseits an den verschärften Regulationen bzgl. der Reduktion des Ausstoßes von fluorhaltigen Treibhausgasen (z.B. Kyoto-Protokoll) liegt, sowie andererseits mit den anfangs hohen Anschaffungskosten von Plasma- und Vakuumanlagen zusammenhängt. Dieses Projekt hat das Ziel, einen effizienten Ätzprozess auf der Basis von Fluor für kontrolliertes Ätzen sowie Texturieren von kristallinen Siliciumsolarzellen zu entwickeln. Fluor ist ein Prozessgas, das im Gegensatz zu anderen für diesen Einsatzzweck möglichen Gasen keinen Einfluss auf die Klimaerwärmung (global warming potential GWP) hat. Die treibende Kraft der Reaktion ist die thermische Energie, welche das Gas in Fluoratome dissoziiert. Eine hohe Silicium-Ätzrate kann hierbei erreicht werden. Thermische Aktivierung von Fluor bietet die Möglichkeit Ätz/Texturprozesse ohne Vakuum und ohne Plasma durchzuführen. Die Arbeit ist auf eine Dauer von ca. 6 Monaten ausgelegt.

*Ihre Aufgaben sind*

• Bestimmung der optimalen Prozessparameter basierend auf der geometrischen, optischen und elektrischen Charakterisierung der Waferoberfläche 
• Erstellung und Durchführung von Versuchsplänen 
• Modellierung der Ätzphänomene von Silicium mit Fluor 
• Einbindung des Prozesses in die PERC-Solarzellenstruktur; Produktion von Solarzellen und Vergleich mit der Referenz des nasschemischen Prozesses einer Pilotlinie am Fraunhofer ISE

*Was Sie mitbringen*

• Eingeschriebene/r Student/in der Fachrichtung Chemie, Physik, Mikrosystemtechnik, Materialwissenschaften 
• Gute Kenntnisse in Chemie sind wichtig, Grundlagenkenntnisse in Solarzellenphysik und -technologie von Vorteil 
• Engagierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise 
• Origin-Kenntnisse und Erfahrung mit der Simulation von physikalischen oder chemischen Vorgängen sind von Vorteil 
• Gute Deutschkenntnisse sind von Vorteil

Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht. Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.



Fragen zu dieser Position beantwortet gerne
Dr. Marc Hofmann, Tel.: +49 (0)761 45 88-50 51

Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
marc.hofmann@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einem pdf-Dokument mit max. 10 MB)

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de

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