Dotierung und Diffusion

Diffusionsrohrofen im PV-TEC am Fraunhofer ISE

Die mit 156-er multikristallinen Wafern beladenen Quarzboote fahren mittels des sogenannten Paddles in das jeweils geöffnete Diffusionsofenrohr. In dem Quarzrohr wird das Quarzboot sanft abgesetzt und das Paddle wieder herausgefahren. Dann schließt sich die Rohrofenklappe und die Diffusion der Wafer kann beginnen.

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Solarzellen benötigen unterschiedlich dotierte Bereiche, z. B. den pn-Übergang oder »high-low junctions«, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Für die Realisierung dieser ganzflächig oder lokal ausgeführten Dotierungen stehen am Fraunhofer ISE verschiedene Methoden zur Verfügung. Neben der in der Photovoltaik etablierten Methode der Rohrofendiffusion, stehen weitere Methoden zur Verfügung

Diffusion aus abgeschiedenen/gedruckten und ggf. strukturierten Schichten im Rohrofen und im Durchlaufverfahren
Laserdiffusion aus abgeschiedenen/gedruckten Schichten sowie aus der Flüssigphase, sowie Lasertransferdotieren
Ionenimplantation inkl. Ausheilen

Ziel der Entwicklungen ist es, für die Vielzahl der unterschiedlichen Solarzellenkonzepte ideale und maßgeschneiderte Lösungen zur Realisierung dotierter Bereiche zu entwickeln. Hierbei liegt die Anforderung insbesondere darin sowohl physikalisch perfekte Dotierungen zu erzeugen (Metall-Halbleiter Kontakt, Minimierung der Rekombination, Strukturgröße etc.) als auch Methoden einzusetzen, die zum einen kostengünstig und zum anderen mit dem für die Produktion geforderten Durchsatz realisierbar sind.

Forschungsprojekte

Ausgewählte Forschungsprojekte

MASSE

Massenfertigungstaugliche Verfahren für die Herstellung von monokristallinen Solarzellen mit 20 % Wirkungsgrad

Zum Projekt

THESSO

Technologien für höchsteffiziente Silicium-Solarzellen in PV TEC

Zum Projekt

20plµs

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Aktuelle Veröffentlichungen zum Thema Dotierung und Diffusion:

Jahr Year	Titel/Autor:in Title/Author	Publikationstyp Publication Type
2023	Numerical Simulation of Thermal Silicon Dioxide Growth in the Gap between Stacked Wafers Meßmer, Marius; Emmer, Lena; Wolf, Andreas	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2022	Optimizing Emitter Diffusion Process for Atmospheric Pressure Dry Nanotextured Monocrystalline PERC Ridoy, A.; Khan, N.; Kafle, B.; Schmidt, S.; Clochard, L.; Hofmann, M.; Rentsch, J.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2022	Polysilicon Contact Structures for Silicon Solar Cells Using Atomic Layer Deposited Oxides and Nitrides as Ultra-thin Dielectric Interlayers Reichel, C.; Feldmann, F.; Richter, A.; Benick, J.; Hermle, M.; Glunz, S.W.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	Revised Parametrization of the Recombination Velocity at SiO2/SiNX-Passivated Phosphorus-Diffused Surfaces Wolf, A.; Egle, J.; Mack, S.; Höffler, H.; Herrmann, D.; Lohmüller, S.; Horzel, J.; Fell, A.	Vortrag Presentation
2021	Epitaxial GaInP/GaAs/Si Triple-Junction Solar Cell with 25.9% AM1.5g Efficiency Enabled by Transparent Metamorphic AlxGa1-xAsyP1-y Step-Graded Buffer Structures Feifel, Markus; Lackner, David; Schön, Jonas; Ohlmann, Jens; Benick, Jan; Siefer, Gerald; Predan, Felix; Hermle, Martin; Dimroth, Frank	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	Increasing Throughput of Industrial PERC Production Meßmer, M.; Wolf, A.; Zimmer, M.; Meyer, F.; Hoppe, G.; Lorenz, A.; Tepner, S.; Ourinson, D.; Emanuel, G.; Nold, S.; Goraya, B.S.; Clement, F.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	High Throughput Solar Cell Processing by Oxidation of Wafer Stacks Meßmer, M.; Lohmüller, S.; Braun, F.; Weber, J.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2021	Progress in P-type Tunnel Oxide-Passivated Contact Solar Cells with Screen-Printed Contacts Mack, S.; Herrmann, D.; Lenes, M.; Renes, M.; Wolf, A.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	Influence of Dopant Elements on Degradation Phenomena in B- and Ga-Doped Czochralski-grown Silicon Kwapil, W.; Dalke, J.; Post, R.; Niewelt, T.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	Driven-in RVD Emitters and Adapted TOPCon Layers for Simultaneous Crystallization During RVD Richter, A.; Drießen, M.; Polzin, J.-I.; Feldmann, F.; Steinhauser, B.; Ohnemus, M.; Benick, J.; Janz, S.	Vortrag Presentation
2021	Industrial High Throughput Emitter Formation and Thermal Oxidation for Silicon Solar Cells by the High Temperature Stack Oxidation Approach Meßmer, M.; Lohmüller, S.; Weber, J.; Wolf, A.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	Revised Parametrization of the Recombination Velocity at SiO2/SiNx-Passivated Phosphorus-Diffused Surfaces Wolf, A.; Egle, J.; Mack, S.; Höffler, H.; Herrmann, D.; Lohmüller, S.; Horzel, J.; Fell, A.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2020	High Throughput Low Energy Industrial Emitter Diffusion and Oxidation Meßmer, M.; Lohmüller, S.; Weber, J.; Piechulla, A.; Nold, S.; Horzel, J.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2020	LeTID- and (Extended) BO-Related Degradation and Regeneration in B- and Ga-Doped Monocrystalline Silicon during Dark and Illuminated Anneals Kwapil, W.; Dalke, J.; Niewelt, T.; Schubert, M.C.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2020	Radiation hardness and post irradiation regeneration behavior of GaInAsP solar cells Lang, R.; Schön, J.; Lefèvre, J.; Boizot, B.; Dimroth, F.; Lackner, D.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2020	Screen-Printed Borosilicate Glass Derived from Sol-Gel Materials for Back-Contact Back-Junction Solar Cells Huyeng, J.D.; Efinger, R.; Keding, R.J.; Doll, O.; Clement, F.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2020	Simultaneous Boron Emitter Diffusion and Crystallization of TOPCon Layers via Rapid Vapour-Phase Direct Doping Drießen, M.; Richter, A.; Steinhauser, B.; Feldmann, F.; Polzin, J.-I.; Sahajad, F.; Ohnemus, M.; Weiss, C.; Benick, J.; Janz, S.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2020	A Scanning Spreading Resistance Microscopy Study on a Laser-Doped Selective Phosphorous Emitters Weber, J.; Brand, A.A.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2020	MOVPE Growth of GaAs with Growth Rates up to 280 µm/h Lang, R.; Habib, F.; Dauelsberg, M.; Dimroth, F.; Lackner, D.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2019	Direct Growth of GaInP/GaAs/Si Triple-Junction Solar Cell with 22.3% AM1.5g efficiency Feifel, Markus; Lackner, David; Ohlmann, Jens; Benick, Jan; Hermle, Martin; Dimroth, Frank	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2019	Impact of POCl3 Diffusion Process Parameters on Oxygen Precipitation in Czochralski-Grown Silicon Maus, S.; Lohmüller, S.; Mu, D.; Schön, J.; Niewelt, T.; Wolf, A.; Preu, R.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2019	Impact of Non-Uniform Carrier Density on the Determination of Metal Induced Recombination Losses Herrmann, D.; Fell, A.; Höffler, H.; Lohmüller, S.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2019	Back-Contacted Back-Junction Si Solar Cells with Locally Overcompensated Diffusion Regions - Comparison of Buried Emitter and Floating Base Design Reichel, C.; Fell, A.; Hermle, M.; Glunz, S.W.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2019	Inline Deposited PassDop Layers for Rear Side Passivation and Contacting of p-type c-Si PERL Solar Cells with High Bifaciality Norouzi, M.H.; Saint-Cast, P.; Lohmüller, E.; Lohmüller, S.; Steinhauser, B.; Wolf, A.; Hofmann, M.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Advanced BBr3 diffusion with second deposition step for selective emitter formation by laser doping Lohmüller, S.; Lohmüller, E.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Role of oxygen for boron diffusion from borosilicate glass layers deposited by atmospheric pressure chemical vapor deposition Meier, S.; Wolf, A.; Mack, S.; Lohmüller, S.; Glunz, S.W.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Black silicon significantly enhances phosphorus diffusion gettering Pasanen, T.; Laine, H.S.; Vähänissi, V.; Schön, J.; Savin, H.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Towards 90% Bifaciality for p-Type Cz-Si Solar Cells by Adaption of Industrial PERC Processes Lohmüller, E.; Lohmüller, S.; Norouzi, M.H.; Saint-Cast, P.; Weber, J.; Meier, S.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Improving GaAs Solar Cell Performance and Growth Efficiency at MOVPE Growth Rates of 100 µm/h Lang, R.; Schön, J.; Dimroth, F.; Lackner, D.	Vortrag Presentation
2018	Trends in Solar Electricity Bett, A.W.	Vortrag Presentation
2018	Simulations on Laser-Phosphorous-Doped Selective Emitters Weber, J.; Lohmüller, S.; Lohmüller, E.; Wasmer, S.; Nekarda, J.; Brand, A.A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Efficiency Potential of P-Type PERT vs. PERC Solar Cells Meier, S.; Wasmer, S.; Fell, A.; Wöhrle, N.; Greulich, J.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Laser-Doped Selective Emitter - Process Development and Speed-Up Weber, J.; Gutscher, S.; Lohmüller, S.; Lohmüller, E.; Brand, A.A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	High-Efficiency Diamond Wire-Sawn mc-Si-Based PERC Solar Cells Textured by Atmospheric Pressure Dry Etching Kafle, B.; Ridoy, A.I.; Saint-Cast, P.; Clochard, L.; Duffy, E.; Duncker, K.; Petter, K.; Peters, S.; Hofmann, M.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Challenges for the Quantification of Metal Induced Recombination Losses Herrmann, D.; Lohmüller, S.; Höffler, H.; Fell, A.; Brand, A.A.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Towards the Efficiency Limits of Multicrystalline Silicon Solar Cells Schindler, F.; Fell, A.; Müller, R.; Benick, J.; Richter, A.; Feldmann, F.; Krenckel, P.; Riepe, S.; Schubert, M.C.; Glunz, S.W.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Direct growth of III-V/silicon triple-junction solar cells with 19.7% efficiency Feifel, Markus; Ohlmann, Jens; Benick, Jan; Hermle, Martin; Belz, Jürgen; Beyer, Andreas; Volz, Kerstin; Hannappel, Thomas; Bett, Andreas W.; Lackner, David; Dimroth, Frank	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Optimization of GaAs solar cell performance and growth efficiency at MOVPE growth rates of 100 mm/h Lang, Robin; Schön, Jonas; Dimroth, Frank; Lackner, David	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	Fast co-diffusion process for bifacial n-type solar cells Meier, S.; Maier, S.; Demberger, C.; Wolf, A.; Biro, D.; Glunz, S.W.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	Bifacial p-type silicon PERL solar cells with screen-printed pure silver metallization and 89% bifaciality Lohmüller, E.; Werner, S.; Norouzi, M.H.; Mack, S.; Demant, M.; Gutscher, S.; Saint-Cast, P.; Wasmer, S.; Wöhrle, N.; Bitnar, B.; Steckemetz, S.; Palinginis, P.; Neuhaus, H.; König, M.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Suitability of POCL3 diffusion processes with in-situ oxidation for forming laser-doped selective emitters with low carrier recombination Werner, S.; Lohmüller, E.; Weber, J.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Metallisation of boron-doped polysilicon layers by screen printed silver pastes Mack, S.; Schube, J.; Fellmeth, T.; Feldmann, F.; Lenes, M.; Luchies, J.-M.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	Key aspects for fabrication of p-type Cz-Si PERC solar cells exceeding 22% conversion efficiency Werner, S.; Lohmüller, E.; Saint-Cast, P.; Greulich, J.M.; Weber, J.; Schmidt, S.; Moldovan, A.; Brand, A.A.; Dannenberg, T.; Mack, S.; Wasmer, S.; Demant, M.; Linse, M.; Ackermann, R.; Wolf, A.; Preu, R.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Optimized multicrystalline silicon for solar cells enabling conversion efficiencies of 22% Schindler, F.; Michl, B.; Krenckel, P.; Riepe, S.; Benick, J.; Müller, R.; Richter, A.; Glunz, S.W.; Schubert, M.C.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	A laser induced forward transfer process for selective boron emitters Fernandez-Robledo, S.; Nekarda, J.; Büchler, A.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	Influence of the transition region between p-and n-type polycrystalline silicon passivating contacts on the performance of interdigitated back contact silicon solar cells Reichel, C.; Müller, R.; Feldmann, F.; Richter, A.; Hermle, M.; Glunz, S.W.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	On the nature of emitter diffusion and screen-printing contact formation on nanostructured silicon surfaces Kafle, B.; Freund, T.; Schön, J.; Werner, S.; Lorenz, A.; Wolf, A.; Saint-Cast, P.; Clochard, L.; Duffy, E.; Hofmann, M.; Rentsch, J.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	High-Efficiency n-Type HP MC Silicon Solar Cells Benick, J.; Richter, A.; Müller, R.; Hauser, H.; Feldmann, F.; Krenckel, P.; Riepe, S.; Schindler, F.; Schubert, M.C.; Hermle, M.; Bett, A.W.; Glunz, S.W.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	Selective boron emitters using laser-induced forward transfer versus laser doping from borosilicate glass Fernandez-Robledo, S.; Kluska, S.; Greulich, J.; Nekarda, J.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	Development and characterization of multifunctional PassDop layers for local p+-laser doping Norouzi, M.; Saint-Cast, P.; Lohmüller, E.; Steinhauser, B.; Benick, J.; Werner, S.; Bitnar, B.; Palinginis, P.; Neuhaus, H.; Hofmann, M.; Wolf, A.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	How to achieve efficiencies exceeding 22% with multicrystalline n-type silicon solar cells Schindler, F.; Michl, B.; Krenckel, P.; Riepe, S.; Benick, J.; Müller, R.; Richter, A.; Glunz, S.W.; Schubert, M.C.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2016	Minority carrier lifetime limitations in Si wafer solar cells with gallium phosphide window layers Janz, S.; Feifel, M.; Ohlmann, J.; Benick, J.; Weiss, C.; Hermle, M.; Bett, A.W.; Dimroth, F.; Lackner, D.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2016	Physically sound parameterization of incomplete ionization in aluminum-doped silicon Steinkemper, H.; Altermatt, P.P.; Hermle, M.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2014	19.9 % efficient bifacial n-type solar cell produced by co-diffusion-cobin Rothhardt, P.; Meier, S.; Jiang, K.; Wolf, A.; Biro, D.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2014	POCL3-based co-diffusion process for N-type back-contact back-junction solar cells Keding, R.; Hendrichs, M.; Stüwe, D.; Jahn, M.; Reichel, C.; Borchert, D.; Wolf, A.; Reinecke, H.; Biro, D.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2014	Local boron doping for P-type PERL silicon solar cells fabricated by laser processing of doped silicon nanoparticle paste Jäger, U.; Wolf, A.; Wufka, C.; Tomizawa, Y.; Imamura, T.; Soeda, M.; Ikeda, Y.; Shiro, T.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2014	Heavily doped Si:P emitters of crystalline Si solar cells: Recombination due to phosphorus precipitation Min, B.; Wagner, H.; Dastgheib-Shirazi, A.; Kimmerle, A.; Kurz, H.; Altermatt, P.P.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2014	Process optimization for the front side of P-type silicon solar cells Werner, S.; Lohmüller, E.; Maier, S.; Kimmerle, A.; Spribille, A.; Wasmer, S.; Clement, F.; Wolf, A.	Konferenzbeitrag Conference Paper

Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

This list has been generated from the publication platform Fraunhofer-Publica

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