Das Projekt "iMage - Inline Imaging-Methoden für Solarzellen der nächsten Generation, Teilvorhaben: Photolumineszenz" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: ISRA VISION AG.Im Projekt 'iMage' werden einfache und fortschrittliche Ansätze zur bildgebenden Inline-Charakterisierung von Solarzellen mit passivierter Rückseite weiterentwickelt, miteinander und mit genauen Offline-Verfahren verglichen und bewertet, wobei Nutzen, Messdauer und Kosten berücksichtigt werden. Im vorliegenden Teilvorhaben konzentriert sich ISRA auf die Erforschung eines multifunktionalen Lumineszenzsystems.
Das Projekt "CUT B - Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie, Teilvorhaben: Process Intelligence - Lumineszenz und optische Messverfahren zur Prozessanalyse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hennecke Systems GmbH.Für das Gesamtziel - eine kosteneffiziente Fertigung von Solarzellen mit Spitzenwirkungsgraden und geringer Streuung - ist die Messtechnik ein entscheidender Faktor. In diesem Teilvorhaben werden neue Messverfahren entwickelt und erprobt. Im Fokus stehen dabei neben dem Photolumineszenzmesssystem (PL) von Hennecke Systems und dem Lebensdauermesssystem von Freiberg Instruments die optischen Messsysteme (Riefenmessung, Rissdetektion, Coating, Stain), die für die Messung in unterschiedlichen Prozessstadien angepasst und deren Relevanz in den unterschiedlichen Fertigungsschritten des PERC-Solarzellenprozesses ermittelt werden. Die zu erforschende Lebensdauerkalibrierung des Photolumineszenzmesssystems schafft einen Mehrwert für potentielle Kunden da hierdurch absolute Messwerte aus den PL-Messungen erhalten werden können. Der Arbeitsplan des Teilvorhabens gliedert sich in die Arbeitspakete: Koordination, Process Intelligence Methoden, Entwicklung und Lebensdauerkalibrierung des Photolumineszenzmesssystems, Entwicklung optischer Messsysteme mit Riefenmessung und Rissdetektion, ortsaufgelöste Texturkontrolle, Schichtanalyse und Schichtdickenmessung sowie optische Inspektion von beschichteten Proben, In diesem Teilvorhaben wird eng mit Fraunhofer ISE und Freiberg Instruments zusammen gearbeitet.
Das Projekt "CUT B - Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie, Teilvorhaben: Process Intelligence - Methoden der Verlust-, Prozess- und Sensitivitätsanalyse für PERC-Solarzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Das Gesamtziel der Vorhaben CUT-A (FKZ 0325823) und CUT-B ist die Entwicklung, Erprobung und Bereitstellung von modernster Charakterisierung und Technologie, die die kosteneffiziente Herstellung von PERC Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von über 20% und geringerer Schwankungs-breite ermöglichen. Während im Projekt CUT-A die erforderlichen Technologien entwickelt werden, werden im Projekt CUT-B innovative Konzepte der Inline-Prozesskontrolle und der simulationsgestützten Sensitivitätsanalyse des Gesamtprozesses hinsichtlich Prozessschwankungen entwickelt. Ausgewählte Charakterisierungsverfahren werden dabei entscheidend verbessert, sodass mittels der Inline-Prozesskontrolle und der begleitend durchgeführten, simulationsgestützten Sensitivitätsanalyse des Prozesses der Einfluss von Prozessschwankungen auf den Solarzellenwirkungsgrad verstanden und theoretisch wie experimentell quantifiziert werden kann. Diese Konzepte sollen im Projekt CUT-A für eine systematische Qualifizierung und Optimierung des Fertigungsprozesses angewandt werden, sodass die Prozessentwicklung für PERC-Solarzellen deutlich effizienter gestaltet werden kann. Die wesentlichen inhaltlichen Arbeitspakete des Projektes sind: (1) Entwicklung von Process Intelligence Methoden (Verlustanalyse, Sensitivitätsanalyse, automatische Datenanalyse) (2) Weiterentwicklung PL-Systems (Photolumineszenz) und PL-Methoden an teilprozessierten Wafern (3) Weiterentwickung MDP-System / MDP-Monitoring (mikrowellendetektierte Photoleitfähigkeitsmessung) (4) Weiterentwicklung optische Messsysteme (Mikrorisskontrolle, Texturanalyse, Schichtanalyse).
Das Projekt "Langlebige Qualitätsmodule für PV-Systeme mit Speicheroption und intelligentem Energiemanagement (LAURA), Teilvorhaben: Untersuchungen zur Eignung der Photolumineszenz als nicht-invasive Methode zur Charakterisierung und Beurteilung des Zustandes von EVA-basierten Einbettungspolymeren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Physik.Im Mittelpunkt des Teilvorhabens steht die Nutzung unterschiedlicher Methoden der Photolumineszenz (PL) zur Charakterisierung von neuartigen Einbettungspolymeren. Dabei werden die Einbettungspolymere selbst, wie auch ganze PV-Module untersucht. Neben der Charakterisierung der verschiedenen Materialien soll untersucht werden, wie sich die Alterung (beschleunigt D/H; UV; Freibewitterung) in der PL der verschiedenen Polymere manifestiert. Eine neue wichtige Fragestellung besteht in der Untersuchung einer möglichen Korrelation von Vernetzung des Polymers und PL. Des Weiteren wird die Alterung der unterschiedlichen Polymere in den neuartigen Modellmodulen untersucht. Dabei wird insbesondere der Frage nachgegangen, inwieweit eine Miniaturisierung des Multi-Agings möglich ist. Die bei diesen Untersuchungen gewonnenen Ergebnisse werden mit PL-Messungen an beschleunigt gealterten und freibewitterten (aus den Teilprojekten des ISE und von Solarworld) verglichen, um zu einer Bewertung der Aussagefähigkeit der verschiedenen beschleunigten Verfahren zu gelangen. Diese grundlegenden Fragen sind in ihrer Konsequenz von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Ihre positive Beantwortung würde sowohl bei der Auswahl von Materialien, wie auch der Überwachung des Produktionsprozesses (Laminierung) und der Vorhersage zur Langzeitbeständigkeit der PV-Module außerordentlich hilfreich sein. Als Teilprojekt eines Gesamtvorhabens werden hier wesentliche und qualitativ neue Aussagen zu Güte und Verhalten der Polymere gewonnen. Im Kontext mit den in den anderen Teilvorhaben gewonnenen Informationen zu Güte und Beständigkeit der PV-Module kann so ein Gesamtbild zum Zusammenspiel der einzelnen Faktoren bzgl. einer Gesamtbewertung der Module erstellt werden. Insbesondere ist zu erwarten, dass Aussagen zur Korrelation von Polymergüte, -beständigkeit und Lebensdauer der Module getroffen werden können.
Das Projekt "EXIST-Forschungstransfer: AK Inspect" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren.
Das Projekt "Q-Wafer: Entwicklung einer inline-fähigen Qualitätsbewertung für multikristalline Silizium-Wafer für die Solarzellenproduktion, Q-Wafer: Entwicklung einer inline-fähigen Qualitätsbewertung für multikristalline Silizium-Wafer für die Solarzellenproduktion- Teilvorhaben PV Crystalox" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: PV Crystalox Solar Silicon GmbH.Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Qualitätsbewertung von mc-Si Wafern für die Solarzellenproduktion mittels Photolumineszenz (PL)-Bildern. Im Projekt sollen die PL-Merkmale verfeinert, erweitert oder reduziert werden. Es soll untersucht werden, welche Informationen die PL-Bilder für eine erfolgreiche Vorhersage mindestens enthalten müssen. Im Sekundentakt zu erreichende Bildaufnahmen und Bildauswertungen sind Basis für die Qualitätsbewertung. Hierfür muss ein repräsentativer Querschnitt an Wafern von unterschiedlichen Herstellern aus unterschiedlichen Prozessführungen untersucht werden. Die Wafer werden bei Zellherstellern mit unterschiedlichen Zellprozessen zu (Hocheffizienz-)Solarzellen prozessiert werden. Aufgrund des höheren Wirkungsgradpotentials weisen diese neuartigen Solarzellenstrukturen eine höhere Empfindlichkeit für die Materialqualität auf, was dem hier entwickelten Verfahren des Waferratings zusätzliche Relevanz verleiht. Darüber hinaus kann mit dem Verfahren in Zukunft ein unmittelbares Feedback an die Qualität der Kristallisation gegeben werden. Der Verbund besteht aus Institut, Materialhersteller, Solarzellenhersteller, Messtechnikanbieter. Der Materialhersteller stellt eine repräsentative Probe unterschiedlichster Materialqualitäten zusammen. Diese werden am Institut u.a. mittels PL untersucht und anschließend am Institut und Solarzellenhersteller zu Zellen prozessiert. Die Ergebnisse der Zellen sind Feedback an das Material.
Das Projekt "Q-Wafer: Entwicklung einer inline-fähigen Qualitätsbewertung für multikristalline Silizium-Wafer für die Solarzellenproduktion- Teilvorhaben PV Crystalox^Q-Wafer: Entwicklung einer inline-fähigen Qualitätsbewertung für multikristalline Silizium-Wafer für die Solarzellenproduktion, Q-Wafer: Verfahrensentwicklung: Messtechnik und Methodik zur Extraktion und Bewertung von Qualitätsmerkmalen und Anwendung auf hocheffiziente PERC-Solarzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.
Das Projekt "Teilvorhaben: Großflächige Cd-freie Pufferschichten mittels CBD-Prozess^Neuartige Puffermaterialien für Solarabsorber (NeuMaS), Teilvorhaben: Charakterisierung, Optimierung und Zuverlässigkeitserprobung von CIGS-Modulen mit Cd-freien Pufferschichten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Ulm, University of Applied Sciences Labor Biotechnologie, Fakultät Mechatronik und Medizintechnik.
Das Projekt "Teilprojekt 8: Elektrische und optische Charakterisierung von Defekten und Verunreinigungen als Basis einer Abschätzung des maximalen Wirkungsgrades multikristalliner Solarzellen^Teilprojekt 6: Herstellung und Analyse von Solarzellen aus hochreinem kristallinem Silicium^SolarWinS: Solar- Forschungscluster zur Ermittlung des maximalen Wirkungsgradniveaus von multikristallinem Silicium^SolarWinS: Solar- Forschungscluster zur Ermittlung des maximalen Wirkungsgradniveaus von multikristallinem Silicium, Teilprojekt 5: Evaluation von multikristallinem Silicium für Hocheffizienzsolarzellen mittels fortschrittlicher Charakterisierung, Simulation und Solarzellenprozessierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Solarenergieforschung GmbH.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung, Produkt- und Produktionseinführung von für die Anwendung in heißen Klimazonen optimiert ertragsstarken Cu(In, Ga)S2-Dünnschichtsolarmodulen^HT CIGS - Entwicklung von Ca(In, Ga)S2-Dünnschichtmodulen^Teilprojekt: CIGS Module für die Anwendung in heißen Klimazonen^Teilprojekt: Optische Analyse der Lebensdauer von Minoritätsladungsträgern durch transiente Photolumineszenz, Teilprojekt: Stationäre Photolumineszenz zur optoelektronischen Charakterisierung von Absorbern und Qualifizierung der Methode als in-line Prozesskontrolle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Oldenburg, Institut für Physik, Arbeitsgruppe GRECO Halbleiterphysik,Strahlungswandlung.Das Projekt hatte zum Ziel, Solarmodule aus Kupfer, Indium, Gallium und Sulfid - Cu(In,Ga)S2 - weiterzuentwickeln. Aufgabe des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie war es, die idealen Prozessbedingungen für die Synthese dieses Absorbertyps mittels reaktiven Anlassens von Cu-In-Ga-Vorläuferschichten in Schwefelatmosphäre zu erforschen. Die Kinetik der Verbindungsbildung sowie die Entwicklung der Ga-Tiefenverteilung und der Korngrößen wurden dazu während des Herstellungsverfahrens mit Hilfe einer In-situ-Prozesskammer in Echtzeit durch Röntgendiffraktion und Fluoreszenzanalyse untersucht. Auf Basis der Erkenntnisse wurde der Herstellungsprozess modifiziert und ein neuer zertifizierter Rekordwirkungsgrad für Cu(In,Ga)S2-Solarzellen von 13,1 Prozent erreicht.
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