Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Co-Diffusion-Prozesses aus APCVD abgeschiedenen Dotierschichten für Wafer aus multikristallinem Silizium" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebr. Schmid GmbH durchgeführt. Multikristalline Siliziumwafer werden einem Co-Diffusionsprozess, bei dem gleichzeitig Bor und Phosphor in den Wafer eingebracht werden, unterzogen. Dies stellt den Basisschritt für die Herstellung bifazialer Solarzellen dar. Ziel hierbei ist es, einen Dotierprozess zu entwickeln, der für multikristallines Wafermaterial unterschiedlicher Qualität geeignet ist. Hierbei steht vor allem die Auswirkung des Getterns auf vorhandene Defektstrukturen und Verunreinigungen im Vordergrund. Die Arbeiten im Projekt werden von den Projektpartnern SCHMID Group und der Universität Konstanz in Zusammenarbeit ausgeführt. Der Fokus der SCHMID Group liegt auf der Entwicklung eines ökonomischen Verfahrens für die beidseitige Dotierung. Die Universität Konstanz nutzt ihre Expertise im Bereich der Charakterisierung der Prozessergebnisse ein, um diese detailliert bewerten zu können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Einseitenätzen und Modulverschaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebr. Schmid GmbH durchgeführt. Im geplanten Projektvorhaben HIPPO steht die Entwicklung und Optimierung von Prozessen zur Herstellung bifazialer Solarzellen im Vordergrund, bei denen die Rückseite einen ganzflächigen passivierten Kontakt aufweist. Der passivierte Rückseitenkontakt soll dabei mittels chemischer Gasphasenabscheidung bei Niederdruck (LPCVD) aufgebracht werden, und anschließend per Siebdrucktechnologie kontaktiert werden. Dafür sind entsprechende Metallpasten und Prozessoptionen zu identifizieren. Die zu entwickelnde Solarzellenstruktur stellt damit eine Weiterentwicklung der momentan in der Industrie sich immer mehr verbreitenden PERC-Technologie dar. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist die Identifizierung einer Prozesssequenz, welche eine schlanke und kosteneffektive Herstellung dieser hocheffizienten Solarzellenstruktur mit einem angestrebten Wirkungsgrad von mindestens 22% ermöglicht. Die Modulintegration der neuartigen Solarzellen erfolgt unter Implementierung der Multibusbartechnologie des Projektpartners SCHMID, um neben einer Optimierung des Lichteinfalls in die Solarzellen auch eine Verringerung der Serienwiderstandsverluste zu ermöglichen. Dafür sollen lotummantelte Runddrähte entwickelt werden, deren Fließgrenze unterhalb von 80 MPa liegt. Diese Drähte sollen auch bei erhöhtem Drahtquerschnitt von größer als 350 Mikro m zu einer spannungsarmen Verschaltung beitragen. Die Qualität der Fügestellen und des Modulkonzepts für die Bifazialzellen soll anhand von kritischen Zuverlässigkeitstests der IEC61215 nachgewiesen werden. Schließlich soll anhand von 4-Zellen-Modulen ein Wirkungsgrad von 20% bei einem Zellwirkungsgrad von 22% erreicht werden.
Das Projekt "Solarzellen mit passiviertem Rückseiten-Emitter durch APCVD-Abscheidung dotierter dielektrischer Schichten (PARADIES)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich für Physik durchgeführt. Im Rahmen dieses Projekts soll als kostengünstige Alternative ein Diffusionsprozess für die gleichzeitige Erzeugung des front- und rückseitigen Dotierprofils einer bifazialen Solarzelle entwickelt werden. Als Dotierquelle werden mit Bor bzw. Phosphor dotierte Siliziumdioxid-Schichten verwendet, welche mittels des kostengünstigen APCVD (Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)-Verfahrens abgeschieden werden. Die Oberflächenpassivierung soll dabei ebenfalls durch eine APCVD-Beschichtung erfolgen. Ein weiterer Aspekt des geplanten Projekts besteht in der Kontaktierung der erzeugten Profile mittels Siebdruck sowie der Untersuchung der Durchfeuereigenschaften in Verbindung mit der jeweiligen Passivierschicht. Abschließend sollen auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse eine Prozess-Sequenz zur Herstellung bifazialer Solarzellen entwickelt und entsprechende großformatige Solarzellen auf industriellem Czochralski(Cz)-Si prozessiert werden. Durch die Kombination von qualitativ hochwertigem n-Typ Si mit einer neuartigen und kostengünstigeren Diffusionsart zur Erzeugung der hochdotierten Bereiche in einem Solarzellenprozess lässt dieses Zellkonzept ein hohes Wirkungsgradpotential bei gleichzeitig günstigen Prozesskosten erwarten. Zusammengenommen soll dies eine Reduktion der Wp-Kosten und neue Anwendungsfelder erlauben. Der Arbeitsplan mit dem Balkenplan, die Planung der 7 Arbeitspakete und die 6 Meilensteine werden ausführlich in der gleichzeitig eingereichten Anlage beschrieben.
Das Projekt "Bifaziale Zellen: Produktionsnahe Zellmesstechnik, Standards, Technologie und Potential" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Mit bifazialen Solarzellen lässt sich der Ertrag PV-Modulen bei gleichem Ressourceneinsatz signifikant erhöhen. Der weiteren Verbreitung steht aktuell allerdings entgegen, dass der erwartete Mehrertrag auf Zellebene nicht quantifiziert werden kann und berichtete Zellwirkungsgrade aufgrund unterschiedlicher Messbedingungen nicht vergleichbar sind. Hauptziele des Projektes sind daher: (1) Entwicklung einer industrietauglichen bifazialen IV-Messtechnik mit beidseitiger Beleuchtung. (2) Evaluation unterschiedlicher Messkonfigurationen für bifaziale Zellen und Definition einer standardisierten Messvorschrift. (3) Simulation des Einflusses einer beidseitigen Beleuchtung auf die Leistung bifazialer Zellen um geeignete Messbedingungen und Design-Regeln für bifazial optimierte Zellen abzuleiten. (4) Entwicklung einer optimierten bifazialen p-PERC Solarzelle. (5) Entwicklung von optimierten Zellsortieralgorithmen für die Integration in bifaziale Module und Demonstration des Ertragsgewinns auf Modulebene. Inhaltliche Arbeitspakete des Projektes: ' Inline-Messtechnik und Kalibrierverfahren für bifaziale Zellen ' Simulation bifazialer Zellen ' Zellprozess für bifaziale Zellen ' Sortierverfahren für Modulintegration Die Entwicklung der Bifazial-Messtechnik und deren Integration in einen ISE-Automaten erfolgt in Kooperation mit dem Partner h.a.l.m., die Entwicklung der bifazialen p-PERC Zelle mit dem Partner SolarWorldInnovation, der spezielle Zellprecursoren bereitstellt und Module baut.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessintegration Solarzellen und Module" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von passivierten Kontakten mit LPCVD-Verfahren und die anschließende Integration in hocheffiziente bifaziale Solarzellen und Solarmodule. Die Solarzellen im Solarmodul sind dabei durch eine Vielzahl dünner Drähte miteinander verschaltet, was neben wirtschaftlichen auch wirkungsgradtechnische Vorteile bringen soll.