Fraunhofer ISE – Spin-Off NexWafe erhält Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg

23.7.2019

Die NexWafe GmbH, ein Spin-Off des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, ist mit dem Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg in der Kategorie »Materialeffizienz« ausgezeichnet worden. Der Preis würdigt das von NexWafe entwickelte disruptive Verfahren zur Herstellung monokristalliner Siliciumwafer durch epitaktisches Aufwachsen auf einem wiederverwendbaren Substrat. Es senkt die Siliciumverluste gegenüber dem konventionellen Prozess um mehr als 90 Prozent.

© Fraunhofer ISE
Nach dem Auskristallisieren wird der frei stehende Wafer (rechts) vom wiederverwendbaren Substrat (links) abgehoben.

Im klassischen Siliciumprozess wird der Rohstoff zunächst bei etwa 1400 Grad Celsius energieaufwändig aufgeschmolzen und auskristallisiert, anschließend in Drahtsägen in Säulen und schließlich in die ca. 180 μ dünnen Wafer geschnitten. Bei diesen Sägeschritten gehen bis zu 50 Prozent des Materials verloren.

Das Start-Up NexWafe in Freiburg setzt dagegen auf Epitaxie-Prozesse, bei denen die Silicium-Wafer in einem kontinuierlichen Prozess mit hohem Durchsatz direkt auf einem monokristallinen Seed-Wafer aufwachsen und anschließend von diesem abgelöst werden. Der Prozess wurde am Fraunhofer ISE entwickelt und in Kooperation mit NexWafe optimiert.

Die EpiNex® genannten Wafer können nicht nur effizienter, sondern auch deutlich dünner als konventionelle Wafer aus Sägeprozessen hergestellt werden, wodurch sie flexibler sind. Das erlaubt Anwendungen der späteren Solarzelle auf gekrümmten Oberflächen wie Fahrzeugdächern.

Das Unternehmen plant die Errichtung einer Fertigung im Chemiegebiet Bitterfeld, die im Jahr 2021 die Produktion mit einer Kapazität von zunächst 50 Millionen Wafern jährlich aufnehmen soll. In weiteren Ausbaustufen soll eine Gesamtkapazität von 1,25 Gigawatt erreicht werden.