Das Projekt "Zero-Degration in mono- und multikristallinen PERC-Solarzellen, Teilvorhaben: Degradationsuntersuchungen an mono- und multikristallinen PERC-Solarzellen und Lebensdauerproben" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Konstanz, Fachbereich für Physik.
Das Projekt "Zentrum für Innovationskompetenz SiLi-nano - Nachwuchsgruppe Light-for-High-Voltage-Photovoltaics" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Halle-Wittenberg, Institut für Physik, Zentrum für Innovationskompetenz (ZIK), Sili-nano.
Das Projekt "CUT-A_Plus - Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie PLUS" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Im Mittelpunkt des Projektes 'CUT-A PLUS' steht die Weiterentwicklung des Gesamtfertigungsprozesses beidseitig passivierter industrieller PERC-Solarzellen (PERC: Passivated Emitter and Rear Cell) aus mono- und multikristallinem p-dotiertem Silicium in den PVTEC-Laboren des Fraunhofer ISE. Es werden Einzelprozesse und der Gesamtherstellungsprozess kontinuierlich optimiert. Die Service-Möglichkeiten des 'neuen' PV-TEC werden dadurch etabliert, erweitert und verbessert. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Entwicklung und Bereitstellung von modernster, Cutting-Edge-Technologie zu ermöglichen, die die Herstellung dieser Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von 20,5% für multikristallines und 22,5% für monokristallines Material ermöglichen. Damit wird die deutsche PV-Industrie im internationalen Wettbewerb kosteneffizient unterstützt.
Das Projekt "LIMES - Limitierende Defekte in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen, Teilvorhaben: Materialbedingte Limitierungen in kristallinem Si und Einfluss von Solarzellen-Prozessschritten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Konstanz, Fachbereich für Physik.In dem Projekt sollen die Limitierungen der besten aktuellen, industrierelevanten Si-Materialien - mit erwarteten Lebensdauern über 1 ms - untersucht werden. Die Lebensdauerproben und Zellvorläuferstrukturen werden dabei auch den für bestimmte Hocheffizienzzelltechnologien spezifischen Hochtemperatur-, Getter- und H-Passivierschritten unterzogen, um das Vorliegen der Defekte nach Abschluss des Zellprozesses nachzustellen, welches für den erzielbaren Wirkungsgrad relevant ist. Auch sogenannte Regenerationsschritte werden zur Anwendung kommen. Über temperatur- und injektionsabhängige Lebensdauermessungen werden die Shockley-Read-Hall-Parameter der nichtstrahlenden Rekombination erfasst, die einen Fingerabdruck für die dominierenden und somit limitierenden Verunreinigungen darstellen. Welche Zellkenngrößen nach einem gegebenen Prozessfluss erwartet werden können, lässt sich anschließend mittels Simulationen vorhersagen. Hierbei können auch sehr unterschiedliche Zelltypen mit vergleichsweise geringem Aufwand untersucht und verglichen werden. Ebenso sollen die Auswirkungen von Prozessvariationen analysiert und Optimierungsstrategien entworfen werden.
Das Projekt "LIMES - Limitierende Defekte in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen, Teilvorhaben: Materiallimitierende Defekte in TOPCon-Solarzellen: Analyse und Materialoptimierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Höchsteffiziente Solarzellen benötigen Basismaterialien mit Ladungsträgerlebensdauern von deutlich über 1 ms, um möglichst wenig durch die Materialqualität limitiert zu werden. Die besten aktuellen Materialien p- (implatieren von Fremdatomen) und n- (implantieren von Elektronen-Donatoren) Typ Cz-Si (Czochralsky Silizium), p-Typ HPM-Si (multikristallines Blockguss-Silizium), aber auch p- und n-Typ FZ-Si-(Float Zone - Silizium)) erreichen zwar sehr hohe Lebensdauern größer als 1 ms, weisen dennoch eine Begrenzung unterhalb des intrinsischen Auger-Limits auf. Über die limitierenden Defekte ist sehr wenig bekannt. Das Projekt hat zum Ziel, die limitierenden Defekte nach verschiedenen Höchsteffizienzprozesssen zu identifizieren, die Limitierung der Solarzellparameter zu quantifizieren und Optimierungsstrategien für ein hohes Wirkungsgradpotenzial zu erarbeiten. Das Vorhaben gliedert sich in vier Teilprojekte, in Teilprojekt 1 Materiallimitierende Defekte in TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact)-Solarzellen: Analyse und Materialoptimierung, in Teilprojekt 2 'Analyse der materiallimitierenden Defekte in TOPCon-Solarzellen', in Teilprojekt 3 'Prozesseinflüsse auf die Ladungsträgerlebensdauer in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen' und in Teilprojekt 4 'Materialbedingte Limitierung in kristallinem Silizium und Einfluss von Solarzellenprozessschritten'.
Das Projekt "LIMES - Limitierende Defekte in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen, Teilvorhaben: Analyse der materiallimitierenden Defekte in TOPCon-Solarzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburger Materialforschungszentrum.Bei höchsteffizienten Solarzellen spielen Materialdefekte, die die Ladungsträgerlebensdauer limitieren, eine große Rolle. Selbst beste aktuelle Si-Materialien erreichen nicht immer Lebensdauern von mehreren Millisekunden. Im Projekt soll untersucht werden, welche Defekte Lebensdauern im ms-Bereich in aktuell besten, industrierelevanten Si-Materialien limitieren, wie sich die Defekte bei unterschiedlichen Höchsteffizienzprozessen verhalten und wie sich die negativen Auswirkungen durch optimierte Prozesse einschränken lassen. Das Vorhaben gliedert sich in vier Teilprojekte, in Teilprojekt 1 Materiallimitierende Defekte in TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact)-Solarzellen: 'Analyse und Materialoptimierung', in Teilprojekt 2 'Analyse der materiallimitierenden Defekte in TOPCon-Solarzellen', in Teilprojekt 3 'Prozesseinflüsse auf die Ladungsträgerlebensdauer in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen' und in Teilprojekt 4 'Materialbedingte Limitierung in kristallinem Silizium und' Einfluss von Solarzellenprozessschritten.
Das Projekt "Black Silicon' Oberflächenstruktur und 'Defect Engineering' für Hocheffizienz-Solarzellen und Module" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: SolarWorld Innovations GmbH.In den letzten Jahren sind die Stromgestehungskosten aus Photovoltaik-Anlagen stark gesunken. Um in naher Zukunft auch ohne staatliche Förderung konkurrenzfähig zu konventioneller Stromerzeugung zu werden, muss PV-Strom noch günstiger werden. Einen erheblichen Anteil der Systemkosten stellen mittlerweile die Installationskosten pro Modul dar. Durch höhere Modulleistungen kann bei identischem Installationsaufwand mehr elektrische Leistung erzeugt werden. Begrenzt wird die Modulleistung durch verschiedene Verlustmechanismen. Zwei der wesentlichsten sind: - Reflektionsverluste von der Vorderseite der Solarzelle, und - Sogenannte Rekombinationsverluste, durch die optisch erzeugte Elektronen bereits in der Solarzelle verloren gehen, bevor sie die Kontakte erreichen. Dieses Projekt hat zwei Hauptziele: - Stark verminderte Reflektionsverluste durch Verwendung einer speziellen Oberflächenstrukturierung (sogenanntes 'Black Silicon'), und - Reduzierung der Rekombinationsverluste durch gezielte Beeinflussung von Defekten, die für diese Verluste verantwortlich sind ('Defect Engineering'). Das Potential der Schlüsselideen des Projekts wurde bereits im Labormaßstab demonstriert. Die Herausforderung besteht nun darin, diese Ideen so weiterzuentwickeln, dass sie im industriellen Maßstab in der Zell- und Modulfertigung eingesetzt werden können. Lieferobjekte des Vorhabens sind: (i) Prototyp eines Industrie-Standard Moduls aus Zellen mit 'Black-Silicon' (b-Si) Textur. (ii) Signifikante Verbesserung des Wirkungsgrads von Zellen aus Wafern, die aus dem Randbereich eines multikristallinen bzw. Quasi-Mono Silizium Blocks stammen. Dies soll erreicht werden durch Reduzierung der wirkungsgradlimitierenden 'Red Zone', die aus Eindiffusion von Metallen herrührt. (iii) Demonstration einer modifizierten Sequenz eines industriellen Zellprozesses mit dem Ziel, den Effekt der 'Licht-induzierten Degradation' (LID) zu vermeiden.
Das Projekt "Schadstofffreisetzung aus Photovoltaik-Modulen - PV Schadstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Photovoltaik.In einer vorangegangenen 'Worst-Case-Studie', welche ebenfalls am Institut für Photovoltaik (ipv) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) durchgeführt wurde, konnte gezeigt werden, dass die in Photovoltaik-Modulen enthaltenen Schadstoffe, wie Blei, Cadmium und Tellur austreten können. Im Rahmen des gegenwärtigen Forschungsprojektes werden die Wege der Schadstofffreisetzung untersucht. Dabei sollen insbesondere Effekte wie Delamination der Module, instabile Schichten, Beeinflussung von benachbarten Schichten sowie der Mechanismus der Freisetzung selbst analysiert werden. Die Untersuchungen werden an den folgenden vier Modularten durchgeführt: c-Si, a-Si, CdTe und CIGS. Das Projektziel ist es, mögliche Schwachstellen in den Modulen aufzuzeigen und somit in Zukunft das Austreten von Schadstoffen zu verhindern.
Das Projekt "LIMES - Limitierende Defekte in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen, Teilvorhaben: Prozesseinflüsse auf die Ladungsträgerlebensdauer in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Solarenergieforschung GmbH.In diesem Projekt soll der Einfluss von Prozessschritte wie sie für die Herstellung höchsteffizienter Solarzellen erforderlich sind auf die Ladungsträgerlebensdauern in solarzellenrelevanten monokristallinen p- und n-Typ Czochralski-Silizium-Materialien und in blockgegossenem multikristallinen Silizium sowie in geringem Umfang in hochreinem Float-Zone-Silizium als Referenzmaterial untersucht werden. Ziel ist es, Prozessfolgen zu finden, die zu Ladungsträgerlebensdauern führen, die mit sehr hohen Wirkungsgraden größer als 25% kompatibel sind. Dies soll mit numerischen Bauelementsimulationen belegt werden. Die Untersuchungen sollen aufgrund der höheren Flexibilität und Aussagekraft der Ergebnisse in erster Linie an Lebensdauerteststrukturen durchgeführt werden, auf die der Einfluss verschiedener einzelner Prozesse bzw. Kombinationen von Prozessen, insbesondere Hochtemperaturschritte, Getterschritte und die Wechselwirkung von Volumendefekten mit Wasserstoff, analysiert werden soll. Auch Vor- und Nachbehandlungen des Materials sollen untersucht werden, wie z.B. die 'Tabula Rasa'-Vorbehandlung des Materials oder die nachträgliche Deaktivierung von Defekten bei gleichzeitiger Temperung und Ladungsträgerinjektion ('Regeneration').
Das Projekt "Optimierung von Waermetransformatoren zur wirtschaftlichen Nutzung von Abwaerme, Teilvorhaben: Messtechnik zur Qualitätsbewertung von Säulen und Wafern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hennecke Systems GmbH.Die Ziele, die Hennecke in diesem Projekt verfolgt sind sehr stark orientiert an Verbesserungen und Neuentwicklungen der Waferinspektionsautomaten, die in der Folge einen Vorsprung vor den Mitbewerbern am Markt und erhöhte Chancen im Verkauf der Anlagen bedeuten. Insbesondere ein Waferratingverfahren und eine inline-Kornstrukturanalyse können für die Hennecke-Messtechnik ein Alleinstellungsmerkmal und Verkaufsargument sein.
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