Das Projekt "Teilvorhaben: Verbindung dünner HJT Zellen mittels SmartWire Technologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Somont GmbH durchgeführt. Um die Stromgestehungskosten von photovoltaisch erzeugtem Strom auch in Deutschland (1.100 Watt pro Quadratmeter und Jahr) auf weniger als 6 Cent pro Kilowattstunde zu senken, sind innovative Fertigungstechnologien und Modulkonzepte notwendig. So wäre Ziel einer überwiegend auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung bis Mitte dieses Jahrhunderts mit Hilfe der Photovoltaik wirtschaftlich zu erreichen. Hierfür planen die Projektpartner nicht nur die Herstellungskosten zu senken, sondern auch Leistung und Lebensdauer der Module zu erhöhen. Die gesamte Wertschöpfungskette der Zell- und Modulherstellung soll nach entsprechenden Lösungsansätzen untersucht werden. Als Kernelement des Projektes dient ein innovatives Zellkonzept für dünne Solarzellen mit einem rückseitigen Emitter.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Sieben für den Metallisierungsprozess von HIT Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Koenen GmbH durchgeführt. In diesem Teilvorhaben sollen Siebe/Schablonen für die Kontaktierungspasten der anvisierter Solarzellendesigns - Heterosolarzelle mit rückseitigem Emitter - mit den als Ziel gesetzten Werten für den Wirkungsgrad evaluiert und getestet werden. Die Gesamtziele des Teilprojektes lassen sich in folgenden Punkten beschreiben: Forschung und Entwicklung einer Sieb/Schablonen-Technologie für Niedertemperaturmetallisierungspasten (NTMP), die hinsichtlich des Kontaktwiderstandes einen Wirkungsgrad von größer als 24% in der Solarzelle erwarten lassen. Forschung und Entwicklung einer Sieb/Schablonen-Technologie für NTMP, die hinsichtlich des Auflösungsvermögens der Strukturbreiten Werte von 0,4 erreichen können. Die Koenen GmbH wird für dieses Arbeitspaket Siebe und Schablonen für den Einsatz von Niedertemperarturpasten entwickeln. Nach Erhalt der Pasten werden diese hinsichtlich der geforderten Ziele untersucht. Dafür müssen unterschiedliche Siebe und Schablonen entwickelt werden. Die Druckversuche werden im hausinternen Labor stattfinden. Untersuchungen hinsichtlich der Lebensdauer der zu entwickelnden Siebe/Schablonen werden beim Projektpartner Roth und Rau durchgeführt. Dort existiert eine Fertigungslinie, welche für diese Untersuchungen verwendet werden kann. Zusammen mit dem Fraunhofer ISE wird das Testlayout definiert. Ein Vergleich zu alternativen Metallisierungsverfahren (Dispensen und Inkjet beim Fraunhofer ISE) wird die Vor- und Nachteile der auserwählten Arten aufzeigen. Die Ergebnisse werden dabei zwischen den Partnern intensiv im Rahmen von Telefonkonferenzen und Arbeitstreffen ausgetauscht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessautomatisierung und Messtechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hennecke Systems GmbH durchgeführt. Um das Gesamtziel - Entwicklung einer Technologie zur Kostensenkung der Stromgestehungskosten - zu erreichen arbeitet die Firma Hennecke Systems GmbH an der Entwicklung der Qualitätskontrollsysteme. Die neuartigen Solarzellen benötigen angepasste oder völlig neuartige Messmodule die in diesem Projekt entwickelt werden sollen. Auch die ganzheitliche messtechnische Betrachtung der Produktion sowie die automatisierte Handhabung der neuartigen Wafer und Zellen sind Thema der Arbeiten in diesem Projektteil. Ferner wird die Verbindung der Messtechnik zum übergeordneten Prozessleitsystem (MES) entwickelt. Der Arbeitsplan des Teilvorhabens gliedert sich in die Arbeitspakete Koordination, Wafer-Handling, Wafer-Sortierer, Wafer-Verfolgung, Spezielle Messtechnik und MES Integration. In diesem Teilvorhaben wird eng mit der Roth & Rau AG, dem Fraunhofer ISE als ausführende Stelle der Fraunhofer-Gesellschaft und der AIS Automation Dresden GmbH zusammen gearbeitet.
Das Projekt "Teilvorhaben: Leistungsstarke und langlebige HJT-Module" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SOLARWATT GmbH durchgeführt. Um die Stromgestehungskosten von photovoltaisch erzeugtem Strom auch in Deutschland (1.100 Watt pro Quadratmeter und Jahr) auf weniger als 6 Cent pro Kilowattstunde zu senken, sind innovative Fertigungstechnologien und Modulkonzepte notwendig. So wäre Ziel einer überwiegend auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung bis Mitte dieses Jahrhunderts mit Hilfe der Photovoltaik wirtschaftlich zu erreichen. Hierfür planen die Projektpartner nicht nur die Herstellungskosten zu senken, sondern auch Leistung und Lebensdauer der Module zu erhöhen. Die gesamte Wertschöpfungskette der Zell- und Modulherstellung soll nach entsprechenden Lösungsansätzen untersucht werden. Als Kernelement des Projektes dient ein innovatives Zellkonzept für dünne Solarzellen mit einem rückseitigen Emitter.
Das Projekt "Teilvorhaben: Funktionsschichten und Grenzflächen für eine Hocheffizienz-Zelltechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, Bereich E, PVcomB durchgeführt. Um die Stromgestehungskosten von photovoltaisch erzeugtem Strom auch in Deutschland (1.100 Watt pro Quadratmeter und Jahr) auf weniger als 6 Cent pro Kilowattstunde zu senken, sind innovative Fertigungstechnologien und Modulkonzepte notwendig. So wäre Ziel einer überwiegend auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung bis Mitte dieses Jahrhunderts mit Hilfe der Photovoltaik wirtschaftlich zu erreichen. Hierfür planen die Projektpartner nicht nur die Herstellungskosten zu senken, sondern auch Leistung und Lebensdauer der Module zu erhöhen. Die gesamte Wertschöpfungskette der Zell- und Modulherstellung soll nach entsprechenden Lösungsansätzen untersucht werden. Als Kernelement des Projektes dient ein innovatives Zellkonzept für dünne Solarzellen mit einem rückseitigen Emitter.
Das Projekt "Teilvorhaben: Demonstration im industriellen Umfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Meyer Burger (Germany) GmbH durchgeführt. Um die Stromgestehungskosten von photovoltaisch erzeugtem Strom auch in Deutschland (1.100 Watt pro Quadratmeter und Jahr) auf weniger als 6 Cent pro Kilowattstunde zu senken, sind innovative Fertigungstechnologien und Modulkonzepte notwendig. So wäre Ziel einer überwiegend auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung bis Mitte dieses Jahrhunderts mit Hilfe der Photovoltaik wirtschaftlich zu erreichen. Hierfür planen die Projektpartner nicht nur die Herstellungskosten zu senken, sondern auch Leistung und Lebensdauer der Module zu erhöhen. Die gesamte Wertschöpfungskette der Zell- und Modulherstellung soll nach entsprechenden Lösungsansätzen untersucht werden. Als Kernelement des Projektes dient ein innovatives Zellkonzept für dünne Solarzellen mit einem rückseitigen Emitter.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozess- und Anlagenentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Um die Stromgestehungskosten von photovoltaisch erzeugtem Strom auch in Deutschland (1.100 Watt pro Quadratmeter und Jahr) auf weniger als 6 Cent pro Kilowattstunde zu senken, sind innovative Fertigungstechnologien und Modulkonzepte notwendig. So wäre Ziel einer überwiegend auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung bis Mitte dieses Jahrhunderts mit Hilfe der Photovoltaik wirtschaftlich zu erreichen. Hierfür planen die Projektpartner nicht nur die Herstellungskosten zu senken, sondern auch Leistung und Lebensdauer der Module zu erhöhen. Die gesamte Wertschöpfungskette der Zell- und Modulherstellung soll nach entsprechenden Lösungsansätzen untersucht werden. Als Kernelement des Projektes dient ein innovatives Zellkonzept für dünne Solarzellen mit einem rückseitigen Emitter.
Das Projekt "Teilvorhaben: Vollintegriertes Produktionssteuerungssystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AIS Automation Dresden GmbH durchgeführt. Anforderungsanalyse für ein zur Datenerfassung, Datenspeicherung, Prozess-Steuerung und Qualitätssicherung einzusetzendes Produktionssteuerungssystem für das im Vorhaben zu entwickelnde Fertigungskonzept. Modellierung geeigneter Lösungen. Ziel ist die Konzeption eines Softwaresystems, über welches ein Technologietransfer von F&E in die industrielle Massenproduktion erheblich beschleunigt, steigenden Anforderungen an Qualität und Leistungsfähigkeit der Solarprodukte Rechnung getragen und bisher bekannte Schwachstellen über neue Lösungsansätze beseitigt werden. Integration Produktionsleitsystem: Definition standardisierter Schnittstellen zur Modellierung von Prozesszusammenhängen zwischen einzelnen Anlagen und Prozessschritten der Heterojunction-Zell-/-Modul-Herstellung, sowie deren Abstimmung mit Anlagenherstellern. Qualitätsdatenerfassung & Analyse Prozessergebnisse: Konzeptionierung spezieller Analyse-/Auswertemöglichkeiten für Qualitätsdaten aus verschiedensten Messmethoden von Wafer- und Zelltestern, sowie Daten weiterer Maschinen und Anlagen, aus denen Aussagen zur Qualität der Prozesse, zu eventuellen Abweichungen oder Fehlern gewonnen werden können. Verbrauchsstofferfassung/-analyse: Erforschung und Verifizierung von Konzepten zur Erfassung und Analyse von Kostentreibern in der Produktion über eine Erfassung von Verbrauchsstoffen (Consumables) entlang der Wertschöpfungskette von Hochleistungszellen zur Aufdeckung von Optimierungspotenzial. Innerhalb der Konzepte erfasste Daten stellen auch einen wesentlichen Input zur Validierung der Total Cost of Ownership Modelle (TCO) dar. IT-Infrastruktur und Sicherheit: Definition eines geeigneten, leistungsfähigen und hochverfügbaren IT-Systems zur Umsetzung der Datenaufzeichnung/-analyse der Solarzellenproduktion. Vergleich zentraler Server- und DB-Infrastrukturen mit Ansätzen verteilter Lösungen hinsichtlich Flexibilität, Updatefähigkeit, Data Warehousing, dezentraler Intelligenz (gem. Ansätzen Industrie 4.0).
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption und Entwicklung von Schichtsystemen für Heterosolarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EWE - Forschungszentrum für Energietechnologie e.V. durchgeführt. Die Ziele dieses Teilvorhabens lehnen sich an die Ziele des Gesamtprojektes an. In diesem Teilvorhaben sollen Schichten und Schichtsysteme für das anvisierte Solarzellendesign - Heterosolarzelle mit rückseitigem Emitter - mit den als Ziel gesetzten Werten für den Wirkungsgrad evaluiert und getestet werden. Die Gesamtziele des Teilprojektes lassen sich in folgenden Punkten beschreiben: - Forschung und Entwicklung einer Vorderseitenstruktur, die hinsichtlich Waferpassivierung, Transparenz sowie Kontaktwiderstand einen Wirkungsgrad von größer als 24% in der Solarzelle erwarten lassen. - Forschung und Entwicklung einer Rückseitenstruktur (Emitter), die hinsichtlich Waferpassivierung, Reflexion sowie Sammlungseffizienz des Emitters einen Wirkungsgrad von größer als 24% in der Solarzelle erwarten lassen. - Erprobung des Einsatzes von kostengünstigen Materialien. Die Arbeiten werden in Kooperation mit den Projektpartnern durchgeführt. Dazu steht bei NEXT ENERGY umfangreiches Depositions- und Charakterisierungsequipment zur Verfügung. Von NEXT ENERGY werden neue innovative Schichten und Schichtsysteme erforscht. Die Arbeiten des Gesamtvorhabens teilen sich in 6 Arbeitspakete auf. Die Arbeiten von NEXT ENERGY sind in AP 1 (Koordination) und 2 angesiedelt. In Arbeitspaket 2 wird eine neue Zelltechnologie für die Gesamtziele des Gesamtvorhabens entwickelt. Dies reicht von der Wafervorbehandlung über das Design von Vorder- und Rückseite bis hin zur Metallisierung und Überführung der Prozesse auf die Pilotlinien bei den Partnern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Fabrikplanung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AEP Energie-Consult GmbH durchgeführt. Im Gesamtvorhaben sollen in der gesamten Wertschöpfungskette der Zell- & Modulherstellung Lösungsansätze anwendungsnah erforscht werden. Dabei spielt die effiziente Verknüpfung von Herstellungsprozess & Versorgungstechnik eine wesentliche Rolle, um die Kostenziele zu erreichen. Dafür ist es notwendig, den Einfluss der Umwelt auf das Endprodukt zu erfassen & zu quantifizieren (Defektengineering). Weiterhin müssen alle Stoffströme betrachtet & auf Umweltverträglichkeit/ Recyclingfähigkeit geprüft werden. Die Erkenntnisse müssen dann auf gezielte Bereiche der Produktion angewandt & in innovative Konzepte überführt werden. Diese Konzepte werden helfen, den Primärenergieeinsatz zu senken, indem man den Herstellungsprozess nur dort durch die Versorgungstechnik beeinflusst wo es nötig ist. All diese Einflüsse & Erkenntnisse werden in einer vollumfänglichen Kostenberechnung (TCO) erfasst. Diese soll im Projektverlauf dazu dienen, verschiedene Produktionsszenarien zu simulieren um somit ein Planungsinstrument für die Produktionssteuerung (Auslastung & Kosten) zu schaffen. Arbeitspakete (AP) & Meilensteine (M) AP6.1: Defektengineering, Analyse (28 Monate) M6.1 (Definition aller Messgrößen & Messpunkte in Abstimmung mit den Projektpartnern) M6.2 (Messungen durchgeführt, Einfluss der Defektgrößen auf Gesamtprozess theoretisch ermittelt) M6.3 (Korrelation bestätigt; Konzept für Versorgungseinheiten erarbeitet) AP6.2: Umweltverträglichkeit & Recycling (36 Monate) M6.4 (Ermittlung aller Ausgangs- & Endprodukte der Produktion) M6.5 (Konzept zur Rückgewinnung von Abprodukten) M6.6 (technische & wirtschaftliche Prüfung des Konzeptes abgeschlossen) AP6.3: Intelligente Versorgungslösungen (29 Monate) M6.7 (Auswertung der Ergebnisse & Anforderungen aus AP6.1) M6.8 (Konzept zur Machbarkeit der Defektgrößenminimierung durch intelligente Versorgungslösungen) M6.9 (gezielte Lösungen für spezielle Anforderungsbereiche in der Herstellungslinie) AP6.4: Total Cost of Ownership (33 Monate).
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