Das Projekt "SiBoKo - Entwicklung kostengünstiger Prozesse basierend auf siebdruckbarer Bor-Paste zur Herstellung ko-diffundierter und hocheffizienter Rückseitenkontakt-Solarzellen, Teilvorhaben: Entwicklung einer siebdruckbaren und ko-diffusionsfähigen Bor-Dotierpaste" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Merck KGaA.Die Stromgestehungskosten von Solarzellen können reduziert werden, wenn deren Wirkungsgrad weiter erhöht wird. Eines der höchsten Wirkungsgradpotentiale von Siliciumsolarzellen liefert eine Rückseitenkontaktzelle (IBC-Zelle). Die Zelle verfügt über eine, im Vergleich zu einfachen Solarzellen, unmetallisierte Frontseite, infolgedessen sie höhere Stromausbeuten generiert. Hierfür müssen alle Kontakte auf die Zellrückseite verbracht werden. Diese Architektur bedingt, dass die Ladungsträger an der Rückseite gesammelt und getrennt werden, was durch die Schaffung unterschiedlich dotierter Bereiche ermöglicht wird. Die Herstellung dieser Bereiche ist ein Schlüsselschritt, der jedoch sehr aufwändig und damit kostenintensiv ist. Daher ist es das Ziel des Vorhabens, durch die Anwendung neuer Materialien und Prozesse die Kosten zu senken. Es wird u.a. der Ansatz gewählt, mittels einer siebdruckbaren Bordotierpaste, welche gleichzeitig als Quelle für den Dotierstoff Bor, als auch als Barriere für Phosphor wirkt, in nur einem thermischen Hochtemperaturschritt die strukturiert dotierten Bereiche selbst-alignierend zu definieren und unter Anwendung einer herkömmlichen als Co-Diffusion auszuführender POCl3-Diffusion zu schaffen. Das Vorhaben wird in mehrere im Folgenden genannte Arbeitspakete unterteilt sein: 1. Weiterentwicklung der siebdruckbaren Borpaste, 2. Evaluierung des Dotierverhaltens unter Co-Diffusionsbedingungen, 3. Entwicklung von Siebdruckprozessen zur Metallisierung der IBC-Zelle, 4. Integration der Einzelprozesse in einen Zellprozess und Charakterisierung der Zellen, 5. Hochskalierung der Borpastensynthese sowie 6. projektbegleitende Kostenrechnungen für die Zellherstellung.
Das Projekt "SiBoKo - Entwicklung kostengünstiger Prozesse basierend auf siebdruckbarer Bor-Paste zur Herstellung ko-diffundierter und hocheffizienter Rückseitenkontakt-Solarzellen, Teilvorhaben: Prozess- und Zellentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Das Projektvorhaben adressiert die Herstellung einer hocheffizienten n-Typ RSK-Solarzelle mit einer äußerst kosten-effizienten Prozesstechnik. Diese Prozesstechnik implementiert ein höchstinnovatives Prozessmodul, welches die Integration aller notwendigen Dotierungen in einem einzigen Hochtemperaturschritt ermöglicht, die sogenannte Ko-Diffusion. Das Einhalten der RSK-spezifischen Dotierstruktur wird durch die präzise Applikation einer neuartigen Bor-Paste im Siebdruckverfahren und einen anschließenden Rohrofenschritt in Dotiergas Atmosphäre erreicht. Alle notwendigen Prozessschritte werden auf industriellen Anlagen und auf großformatigen Wafern entwickelt. Durch das Projektvorhaben soll schließlich eine RSK-Solarzelle (Rückseitenkontaktsolarzelle) entwickelt werden, welche höchste Wirkungsgrade mit geringstem Prozessaufwand kombiniert und somit über ein herausragendes Potenzial verfügt, um sich auf dem Energiemarkt zu etablieren. Folgende APs sind geplant: AP 0 Projektleitung, AP 1 Materialsynthese, AP 2 Optimierung Bor-Paste für industrielle Zellfertigung, AP 3 Entwicklung Ko-Diffusion mit Bor-Paste in Dotiergas-Atmosphäre, AP 4 Metallisierung von RSK-Solarzellen, AP 5 Herstellung & Charakterisierung von RSK-Solarzellen, AP 6 Simulation von RSK-Solarzellen, AP 7 Kostenrechnung, AP 8 Skalierung der Materialbereitstellung unter Pilotfertigung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Technologische und werkstoffphysikalische Bewertung der AVT^Entwicklung einer Verfahrenstechnik und -ausrüstung zur Verschaltung von Rückseitenkontaktsolarzellen auf flexiblen Verdrahtungsträgern unter der Verwendung einer ROHS-konformen bleifreien Löttechnologie - Innosolar^Teilvorhaben: Anlagentechnik zur Verarbeitung einer zuverlässigen Modul-AVT^Teilvorhaben: Simulation mechanischer Beanspruchungen während der Bearbeitung, Teilvorhaben: Entwicklung eines flexiblen Schaltungsträgers" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Krempel GmbH.Neue Zelltechnologien erfordern ebenfalls ein Umdenken in den Fertigungsprozessen der Module, deren Fertigungsmethoden zwar industriell umgesetzt, jedoch stark veraltet sind. Zudem ist ein Umdenken bei der Kontaktierung der Zellen notwendig. Die Fa. Krempel GmbH wird zusammen mit seinen Projektpartnern flexible Schaltungsträger entwickeln, die eine einfache Verarbeitung der neuen Zelltechnologie (MWT, EWT, IBC Zellen) zuverlässig und langzeitstabil ermöglichen. Weiterhin wird eine Fertigungseinheit entwickelt, die das Herstellen der Leiterbahntechnologie umweltschonend z.B. durch Laser - oder Frästechnologie ermöglicht. Einfaches und präzises Herstellen von geeigneten Leiterbahnstrukturen zur anschließenden Kontaktierung der Solarzellen; Erprobung geeigneter langzeitstabiler Verklebungen zwischen Metallfolie und Wetterschutzlaminat zur Ermittlung ihrer Dauerhaftigkeit; Mitwirkung an der Kontaktierbarkeit der Zellen auf der Leiterbahnstruktur sowohl im Hinblick auf Lotverfahren als auch auf Verklebungstechnologien; Erprobung und Erarbeitung von Alternativen zur Vermeidung eines chemischen Ätzvorganges der Leiterbahnen im Hinblick auch auf den Umweltschutz und Durchsatz; Erprobung kostengünstiger Alternativen zur Kupferkaschierung; Besondere Betrachtung der Langzeitstabilität des Laminates infolge Witterungseinflüssen und Feuchtigkeitseinwirkungen unter Berücksichtigung der reduzierten Permeabilität des Systems im hauseigenen Messlabor.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines flexiblen Schaltungsträgers^Entwicklung einer Verfahrenstechnik und -ausrüstung zur Verschaltung von Rückseitenkontaktsolarzellen auf flexiblen Verdrahtungsträgern unter der Verwendung einer ROHS-konformen bleifreien Löttechnologie - Innosolar^Teilvorhaben: Technologische und werkstoffphysikalische Bewertung der AVT^Teilvorhaben: Simulation mechanischer Beanspruchungen während der Bearbeitung^Teilvorhaben: Anlagentechnik zur Verarbeitung einer zuverlässigen Modul-AVT, Teilvorhaben: Systemanforderungen und Aufbau von Demonstratoren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Siemens AG.Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von mehrzelligen Solarmodulen auf der Basis von Rückseitenkontaktzellen auf flexiblen Schaltungsträgern mit bleifreier Löttechnologie. Die PV-Module sollen die Forderung nach IEC 61215 und 61730 erfüllen und durch die Erforschung von feldrelevanten Zuverlässigkeitsprüfungen soll der Nachweis einer Lebensdauer von 30 Jahren erbrachte werden. Arbeitsschwerpunkte sind: Definition der Systemanforderungen an die PV-Module- Qualifikation nach den einschlägigen Normen, Alterungstests und Fehleranalyse, Verklebung der ein-und mehrzelligen Solarzellen auf flexiblen Trägern zu Modulen.