Vakuumtechnik für die Fertigung von Zellen

Die in der Waferfertigung hergestellten Wafer werden zu Solarzellen weiterverarbeitet. Dazu werden die Wafer, in aufeinander folgenden Prozessen dotiert und oberflächenbehandelt, so dass die Zellen Sonnenenergie in elektrische Energie wandeln können. Üblicherweise wird Phosphor in den Wafer diffundiert, um den p-n-Übergang zu erzeugen. Nach dem Isolieren der Kanten erhalten die Zellen bei dem Plasmabeschichtungsprozess ihre charakteristische blaue Farbe.

Anschließend werden die Zellen mit einem Siebdruckverfahren sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite elektrisch kontaktiert. Über diese Kontakte wird der erzeugte Strom später aus der Zelle geleitet.

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Anforderungen an die Vakuumtechnik

Hohe Ausbringungsmenge
In der Zellfertigung werden ebenfalls Zykluszeiten von unter einer Sekunde gefordert. Aufgrund der hohen Beschleunigungen muss der Greifer hohe Halte und Querkräfte aufbringen. Der Wafergreifer SWGm übernimmt dazu bereits während der Handhabung Kontroll- und Prüfungsaufgaben durch die optional integrierbare Sensorik.

Geringe Bruchraten
Eine geringe Bruchrate beeinflusst die Ausbringungsmenge zusätzlich maßgeblich. Der Fokus liegt also auf einer möglichst schonenden Handhabung der Zellen. Der Spezialgreifer SWGm zeichnet sich besonders durch minimale Bruchraten im Vergleich zu anderen Handhabungstechnologien aus. Dank seiner großen Kontaktfläche und dem geringen Unterdruck erzeugt der Greifer nur eine minimale Flächenpressung und ist daher besonders schonend.

Abdruckfreie Handhabung
Kontaminierte Oberflächen der Zellen gilt es in vielen Prozessen entlang der Herstellungskette zu vermeiden. Da Abdrücke die chemischen Prozesse negativ beeinflussen, gilt dies vor allem vor der Plasmabeschichtung. Der Wafergreifer SWGm mit seiner Kontaktfläche aus dem kontaminationsfreien Material PEEK ist dabei die optimale Lösung. Darüber hinaus können in der Zellfertigung Sauggreifer aus dem abdruckarmen Material HT1 eingesetzt werden.

Vereinzelung der Zellen
Die Vereinzelung der Zellen stellt eine hohe Anforderung an die Greiftechnologie. Der Schwebesauger SBS erzeugt einen hohen Volumenstrom, dieser wird genutzt, um eine höhere Sprunghöhe der Wafer und Zellen für die Vereinzelung zu realisieren. Mittels der optional in den Wafergeifer SWGm integrierbaren Schwebesaugmodulen SBSm können die Vorteile des Wafergreifers mit der Sprunghöhe von Schwebesaugern kombiniert werden. Sensoren am Wafergreifer SWGm ermöglichen neben der Belegungskontrolle, Abstandsmessungen und Brucherkennung auch die Erkennung von Doppelbelegung mit Zellen. Eine Doppellagenerkennung schon während der Entstapelung reduziert die Zykluszeiten erheblich.


Vakuumtechnik im Bereich Zellfertigung