Das Projekt "Teilprojekt 1: Defekteintrag, -verteilung und -wirkung auf die elektrischen Eigenschaften von mono- und multikristallinem Silizium und Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Experimentelle Physik durchgeführt. Im Projekt werden zwei Ziele verfolgt. Im ersten Teil die Wechselwirkung der Siliziumschmelze mit seiner Umgebung -Tiegel und Gasatmosphäre. Diese Wechselwirkungsprozesse sollen modellmäßig erfasst, quantitativ beschrieben und dann in ein FEM Programm implementiert werden, mit dem die Stoff- und Transportprozesse in der Schmelze und bei der Kristallisation gerechnet werden können. Damit soll der Einbau von Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff bestimmt werden. Im zweiten Teil werden die gezüchteten Kristalle hinsichtlich ihrer Defektstruktur charakterisiert. Der Schwerpunkt liegt auf der Verteilung der genannten Fremdatome und deren Auswirkungen auf die elektrischen und optischen Eigenschaften. Weiterhin wird die Entstehung, Verteilung und Kontamination von Versetzungen untersucht. Insgesamt soll festgestellt werden, inwieweit die Defekte das Wirkungspotential der Solarzellen limitieren. Dazu werden auch Messungen an den standard-prozessierten Solarzellen durchgeführt und analysiert. Die Rechnungen werden mit bereits vorhandenen FEM Programmen durchgeführt. In diese werden die Wechselwirkungsmodelle implementiert. Es handelt sich dabei um 2d- und 3d-Modelle, mit denen man Strömung und Stofftransport berechnen kann. Die Bestimmung der Fremdatomverteilung im Kristall erfolgt durch FTIR und Lebensdauermessungen. Bei letzterem sollen das QSSPC-Verfahren und SPV-Verfahren eingesetzt werden. Versetzungen werden durch automatisierte Mikrosopbildanalyse bestimmt.
Das Projekt "Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie - Teil A: Technologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Das Projekt 'CUT A' wird der deutschen PV-Industrie auf der Basis des Photovoltaik-Technologie Evaluations Center PV-TEC die schnelle und kosteneffiziente Entwicklung von Cutting-Edge Prozess-Technologie bieten. Im Mittelpunkt des Projektes stehen beidseitig passivierte PERC Solarzellen aus multikristallinem bzw. Czochralski-gezogenem p-Typ Silizium, Im Rahmen dieses Projektes wird diese Zellstruktur- / Material-Kombination auf ein deutlich höheres Wirkungsgradniveau von 20,0% (mc-Si) bzw. 21,5% (Cz-Si) gehoben. Die Planung umfasst die gezielte Modernisierung und Erweiterung der PV-TEC Prozessplattform und eine gezielte Weiterentwicklung der Einzelprozesse. Die Entwicklung des Gesamtprozesses erfolgt durch eine turnusmäßig im 6-Wochen-Rhythmus stattfindende Herstellung von mono bzw. multi-kristallinen PERC-Solarzellen. Hierbei werden parallel (i) die Sicherung einer hohen Güte des Basisprozesses sowie (ii) die Weiterentwicklung des Prozesses hin zu einem für großflächige multikristalline Siliziumsolarzellen bisher nicht erreichten Spitzenwirkungsgrad von 20,0% (mc-Si) bzw. 21,5% (Cz-Si) auf produktionstauglichen Anlagen verfolgt. Die Basistechnologie wird kontinuierlich an die Spitzenergebnisse angepasst.
Das Projekt "Teilvorhaben Robert Bosch GmbH: Pastenentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Photovoltaikmodule fallen zum heutigen Zeitpunkt noch nicht unter die sogenannte RoHS-Richtlinie (Richtlinie 2002/95/EG), welche eine Beschränkung von bestimmten gefährlichen Substanzen (z.B. Quecksilber, Blei und Cadmium) in elektronischen Geräten fordert. Photovoltaikmodule aus kristallinem Silizium enthalten Blei in gebundener Form in den Metallisierungspasten der Zellen und in den Lotmitteln die zum Verbinden der Zellen zu Modulen verwendet werden. Die Firmen Bosch und Schott unterstützen grundsätzlich die Position, dass Photovoltaik als Klima- und Umweltschonende Technologie die Umwelt- und Verbraucherschutzanforderungen der EU erfüllen sollte. Eine möglichst rasche Umstellung von Produktionsverfahren, die zurzeit noch auf die Verwendung von gefährlichen Substanzen angewiesen sind, ist anzustreben und zu entwickeln. Ziel des Projekts Rokoko ist es RoHS-konforme Module mit kristallinen Solarzellen zu entwickeln ohne Einbußen bezüglich der Effizienz gegenüber heutigen Modulen. Z. Z. ist bei der Herstellung von kristallinen Siliziummodulen z. B Blei in den Metallisierungspasten oder auch in den Lotmitteln für die Zellverbinder enthalten. Bei den Metallisierungspasten ist es hauptsächlich in Form von bleihaltigen Gläsern enthalten, die für die Funktion der Paste eine wesentliche Schlüsselfunktion haben. Durch die Verwendung von neuen Metallisierungspasten und von bleifreien Loten soll die technologische und wirtschaftliche Machbarkeit von RoHS-konformen Solarmodulen aus (multi- und mono-) kristallinem Silizium gezeigt werden. Da für Solarmodule noch keine solche RoHS Konformität gefordert ist, gibt es auch noch keine international anerkannten Nachweis-Methoden oder Verfahren. Daher soll im Projekt durch den Partner SGS Institut Fresenius eine entsprechende Nachweismethode entwickelt werden und diese in internationalen Gremien etabliert werden. Die erfolgreiche Durchführung des Projektes soll durch eine finale RoHS-Konformitätserklärung für die neue Modultechnologie durch SGS Institut Fresenius dokumentiert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Messtechnik zur Qualitätsbewertung von Säulen und Wafern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hennecke Systems GmbH durchgeführt. 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.
Das Projekt "Teilprojekt 8: Elektrische und optische Charakterisierung von Defekten und Verunreinigungen als Basis einer Abschätzung des maximalen Wirkungsgrades multikristalliner Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Physik der Kondensierten Materie, Lehrstuhl für Angewandte Physik durchgeführt. Ziel des Forschungsclusters SolarWinS ist die Abschätzung des maximalen Wirkungsgrades multikristalliner Solarzellen von morgen sowie die Erarbeitung eines Verständnisses der leistungslimitierenden Faktoren entlang der gesamten Prozesskette auf vorwettbewerblicher Ebene. Es werden im ersten Arbeitsschwerpunkt die Grundlagen zur Wechselwirkung zwischen Kristallisation und Umgebung in einer definierten Laboranordnung untersucht. Basierend darauf werden im zweiten Arbeitsschwerpunkt hochreine multikristalline Silicium-Blöcke hergestellt und untersucht. Mit diesem Material werden im Arbeitsschwerpunkt 3 Solarzellen gefertigt und charakterisiert. Ziel des Teilprojektes 8 ist der hochempfindliche elektrische und optische Nachweis der noch verbliebenen Defekte und Defektkomplexe in den im Cluster hergestellten hochreinen Si-Kristallen und Solarzellen. Dadurch soll die Wechselwirkung zwischen Tiegel und Kristallschmelze aufgeklärt werden und Aussagen über die Limitierung der Ladungsträgerlebensdauer durch elektrisch aktive Defekte gewonnen werden. Die Ergebnisse dienen als Basis für Simulationen und die Abschätzung des maximalen Wirkungsgrades multikristalliner Solarzellen. Das Teilprojekt 8 ist im Rahmen der Arbeitsschwerpunkte 1 bis 3 an den Teilaufgaben TA 1. 3, TA 1. 6, TA 2. 3, TA 2. 4, TA 2. 5, TA 2. 6, TA 3. 3, TA 3. 4, TA 3. 5 und TA 3. 6 beteiligt. Die Teilaufgaben sind mit den Projektpartnern abgestimmt, der zeitliche Ablauf und die Meilensteine sind im Balkenplan dargelegt.
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: LAUE-Scanner zur Ermittlung der Kornorientierungen von polykristallinen Bricks und Wafern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von XRD Eigenmann GmbH durchgeführt. Mit dem geplanten Vorhaben 'Q-Crystal' sollen mit Hilfe von schnellen und neuartigen Verfahren der Qualitätsbewertung von Säulen und Wafern die Herstellungsprozesse von Blocksilizium unter industriellen Bedingungen optimiert werden. In den vergangenen Jahren hat die Weiterentwicklung des multikristallinen Blocksiliziums zur Entwicklung der beiden Materialtypen des 'Mono-Cast' (MC) Siliziums und des 'High-Performance-Multi' (HPM) Siliziums geführt. Da sowohl in MC-Si als auch in HPM-Si die Art, Geometrie und Form der multikristallinen Körner und Korngrenzen eine zentrale Rolle spielen, muss die Kornstruktur zu 100% in einer Produktion gemessen werden können. Durch Kombination der Daten aus der optischen Kornstrukturanalyse mit diffraktometrischen Daten eines scannenden Laue-Messsystems soll eine Referenzmessmethode zur vollflächigen Analyse der kristallographischen Kornorientierungen und Korngrenztypen an ganzen Wafern so weiterentwickelt werden, dass hinreichend große Stichproben entlang eines Bricks in vertretbarer Messzeit vermessen werden können, um diese Messdaten auch tomographisch aufbereiten zu können.
Das Projekt "Weiterentwicklung der CIGS-Dünnschichttechnologie durch kosteneffiziente und umweltverträgliche Prozesstechnologien - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Die CIGS-Technologie weist innerhalb der Dünnschichttechnologien die höchsten Wirkungsgrade von 21,7% an Zellen auf Glas auf (ZSW, 2014) und hat zwischenzeitlich mit Rekordwerten an industriellen Modulen von 16% (Samsung, 2014) die Reife für den PV-Massenmarkt erreicht. Um im weltweiten Wettbewerb mit der c-Si Technologie jedoch konkurrieren zu können, müssen die Herstellkosten für CIGS-Module weiter gesenkt werden. Wesentliche Hebel hierzu sind die Erhöhung der Wirkungsgrade und die Reduktion der Materialkosten. Ziel des beantragten Vorhabens ist es durch ein tieferes Verständnis des CIGS-Wachstums und des Einflusses von Grenzflächen und Fremddotieratomen, den Wirkungsgrad auf einen neuen Rekordwert für Laborzellen von 23 % zu steigern und für 30x30 cm2 Module einen herausfordernden Wirkungsgrad von größer als 18 % zu erzielen. Dieses vertiefte Verständnis der CIGS-Wachstumsprozesse unterstützt wesentlich die unter Kostenaspekten notwendige weitere Reduzierung der Prozesszeiten. Letztlich ist am Markt der Modulertrag die relevante Kenngröße für das PV-Modul. Die ihn begrenzenden Einflussgrößen sollen durch neue Untersuchungsmethoden identifiziert werden. Der Einfluss von Prozess- und Materialvariationen auf das Langzeitverhalten der CIGS-Module soll sowohl im Labor als auch im Freifeld unter Echtbedingungen bewertet werden. Auch das Verhalten unter hohen Spannungen wird evaluiert und die Zusammenhänge zwischen Herstellparametern und Moduleigenschaften geklärt. Die für die weitere Verbesserung der Wirkungsgrade relevanten Parameter werden an Testzellen kleiner Fläche (0,5cm2) identifiziert und danach auf den industrienahen Inline-Modus übertragen, um letztlich die Wirkungsgrade an Modulen bis 30x30 cm2 zu verbessern. Begleitend wird materialanalytisch und mit elektrischen / optischen Untersuchungsverfahren ein vertieftes Verständnis der Verlustmechanismen und deren Einfluss auf das Bauelement gewonnen.
Das Projekt "Technologien für Höchst-Effiziente Silicium Solarzellen in PV-TEC (THESSO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. In diesem Projekt soll die Entwicklung von Materialien, Technologien und Solarzellenstrukturen erfolgen, die es erlauben, den Wirkungsgrad für industriell produzierbare Solarzellen auf bis zu 21,5Prozent anzuheben. Entsprechend ist ein Hauptziel des Projektes die Entwicklung von industrierelevanten Solarzellenprozessen, mit welchen Solarzellenwirkungsgrade von 22Prozent in der Spitze und 21,5Prozent im Mittel in PV-TEC erreicht werden können. Dies soll unter der Verwendung von industriell verfügbaren monokristallinem Silicium bewirkt werden. Auf multikristallinem Silizium werden Wirkungsgrade von 20Prozent in der Spitze und 19,5Prozent im Mittel angestrebt. Es wird angestrebt, dies mit Wafern zu erreichen, die aus am Fraunhofer ISE hergestellten Blöcken gefertigt sind.
Das Projekt "Teilvorhaben: Evaluierung und Weiterentwicklung von LPCVD-Prozessen für intrinsische und dotierte poly-Si-Abscheidungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von centrotherm photovoltaics AG durchgeführt. Die weitere Wirkungsgradsteigerung von industrietypischen Solarzellen wird wesentlich durch die Rekombination an den Metallkontakten limitiert. Ein vielversprechender, in der Mikroelektronik bereits etablierter Ansatz zur Minimierung der Kontaktrekombination, ist die Nutzung von poly-Si/c-Si-Übergängen. Diese haben gleichzeitig sehr niedrige spezifische Kontaktwiderstände. Die Herausforderung bei der Übertragung dieser Technologie auf die PV ist die Integration in einen schlanken Prozessfluss. Da das poly-Si auf Zellvorder- und Rückseite unterschiedlich dotiert werden muss, ist eine Methode zur einseitigen Abscheidung von in-situ dotierten poly-Si bzw. zur einseitigen Dotierung von intrinsisch abgeschiedenem poly-Si notwendig. Die Evaluation von drei vielversprechenden Ansätzen hierfür ist Kern des POLO-Projektes. Dabei sollen Wirkungsgrade größer als 23% auf industrietypischen Solarzellen erreicht werden. Der Schwerpunkt des ISFH liegt auf der gezielten Herstellung des Grenzflächenoxides, der Evaluation der poly-Si-Herstellungsmethode, der Charakterisierung von Lebensdauer-Testwafern, der Abscheidung und Charakterisierung und Optimierung von transparenten, leitfähigen Oxiden sowie auf Zellprozessierung, -charakterisierung und -optimierung. Der Schwerpunkt des Instituts für Materialien und Bauelemente (MBE) der Leibniz Universität Hannover liegt auf der strukturellen Charakterisierung der poly-Si-Sichten und des Grenzflächenoxides, der Untersuchung der a-Si-zu-poly-Si Rekristallisation sowie auf der Durchführung der Ionenimplantation im Rahmen der Zellprozessierung. Der Schwerpunkt von Centrotherm liegt auf der Durchführung und Weiterentwicklung der LP-CVD-Abscheidung von intrinsischem und in-situ dotiertem poly-Si und der Herstellung von dünnen Oxiden in der LP-CVD. Des Weiteren wird Centrotherm Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zu den entwickelten Prozessen durchführen. Roth&Rau beteiligt sich als 'assoziierter Partner' mit Kreuzprozessierungen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 65 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 65 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 65 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 65 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 3 |
| Webseite | 62 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 40 |
| Lebewesen & Lebensräume | 33 |
| Luft | 37 |
| Mensch & Umwelt | 65 |
| Wasser | 35 |
| Weitere | 65 |