Das Projekt zielt auf die Senkung der spezifischen Modulkosten für hocheffiziente IBC-Solarzellen (interdigitated back contact). Dafür soll der Multibusbar-Verschaltungsansatz auf das Verbinden von Rückkontaktzellen mit verteilten Kontakten übertragen werden. Ziel ist die Entwicklung eines ganzheitlich optimierten Metallisierungs- und Modulkonzeptes für 22%-IBC-Zellen mit industriekompatiblen Herstellungsprozessen und kostengünstigen, etablierten Modulmaterialien. Die Projektziele sind: - Prozessvereinfachung zur Erzeugung der rückseitigen Kontaktstruktur mittels Siebdruck (ein Druckschritt und eine Paste für Kontaktierung beider Polaritäten) - Optimierung des rückseitigen Kontaktdesigns und der Verbinderstrukturen für möglichst verlustfreie Stromabführung ins Modul - Mechanische Drahtvorbehandlung bzw. -umformung für verwölbungsarme Zellverschaltung - Entwicklung einer halbautomatischen Versuchsanlage für die Zellverschaltung - Demonstrationsmodule mit 20 % Wirkungsgrad - Leistungsverlust kleiner als 5% nach IEC 61215 - Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen (0.50 '/Wp) Das Projekt ist in 9 Arbeitspakete unterteilt. SCHMID verantwortet die APs 1, 6 und 9, das Fraunhofer ISE die APs 2-5 und 7-8. In AP 1 werden Zellpräkursoren von IBC-Rückkontaktstrukturen für das Projekt hergestellt und verschiedene Dotierprofile sowie Geometrievarianten der IBC-Struktur entwickelt. In AP2 wird das Metallisierungskonzept auf den IBC-Präkursoren entwickelt und für die Modulverschaltung optimiert. Die elektrische Charakterisierung der Zellen wird in AP 3 untersucht. In AP 4 werden das Verschaltungs- und das Modullayout konzipiert. Der Lötprozess für die Vielzahl an Drähten auf der IBC-Zellrückseite wird in AP 5 entwickelt, während in AP 6 eine Versuchsanlage für die Verschaltung aufgebaut wird. In AP 7 erfolgt die Modulherstellung und in AP 8 die Untersuchungen zur Zuverlässigkeit des Konzepts. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen in AP 9 begleiten und steuern die Entwicklungsaktivitäten.
Im vorliegenden Projekt sollen höherwertige, einkristalline n-Typ Si-Wafer für die Herstellung äußerst leistungsfähiger Solarzellen eingesetzt werden. Durch Aufbringen von CVD-(chemische Gasphasenabscheidung) basierten Schichten, die gleichzeitig zur Dotierung als auch zur Passivierung eingesetzt werden, wird die Komplexität der verwendeten Prozesssequenz zur Herstellung der Zellen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bedeutend gesenkt. Dies bringt eine erhebliche Reduktion sowohl im Bereich der Betriebskosten als auch im Bereich der notwendigen Investitionskosten mit sich. CVD-basierte Dotierquellen bieten mit ihren passivierenden Eigenschaften insbesondere bei der Herstellung von IBC (Interdigitated Back Contact) Zellen großes Potential zur Kostensenkung.
Das SIMON-Projekt knüpft an das erfolgreiche SITEF-Projekt an. In SITEF wurde die Anwendbarkeit des silicon-basierten Wärmeträgerfluids (SHTF) HELISOL® 5A im Zusammenspiel mit den für den Betrieb erforderlichen Komponenten (vor allem Receiver und Rotation and Expansion Performing Assembly, REPA) in der Größenordnung eines Parabolrinnen-Loops bei Temperaturen von 425 °C demonstriert. Während das SITEF-Projekt auf die Demonstration der Machbarkeit ausgerichtet war, zielt das SIMON-Projekt auf die Unterstützung und Beschleunigung der Markteinführung durch die Absenkung identifizierter Hindernisse. SIMON demonstriert neben der Fluidstabilität des neu entwickeltem SHTFs HELISOL® XA auch die Langzeitstabilität von Komponenten wie REPAs mittels zyklischer Lebensdauertests in einem spezifischen REPA-Teststand sowie der von Receiver Rohren und Pumpe im technischen Maßstab mit der PROMETEO Anlage (auf der Plataforma Solar de Almería, Spanien). Ferner werden für den Betrieb der Fluide erforderliche Pflege- und Aufarbeitungskonzepte demonstriert, um einerseits einen Betrieb über 25 Jahre bei begrenztem Anstieg der Viskosität von HELISOL® 5A und HELISOL® XA bei 425 °C zu ermöglichen. Andererseits soll eine für die silicon-basierten Wärmeträger geeignete Leichtsiederabtrennung entwickelt und demonstriert werden, um die sich langsam bildenden unerwünschten Zersetzungsprodukte wie Wasserstoff, Methan und alkylierte Silane in geeigneter Form abzutrennen. Im Rahmen von SIMON sollen die neuen Fluide weitergehend charakterisiert und die Untersuchungsmöglichkeiten der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Wärmeträger bei hohen Temperaturen erweitert werden. Für die Wärmeleitfähigkeitsmessung bei hohen Temperaturen soll ein Laborgerät und für die Viskosität eine Sonde weiterentwickelt werden, die auch zum Monitoring des Alterungsverhaltens eingesetzt werden könnte. Ziel ist jeweils die Bereitstellung zuverlässiger Daten, die zur Auslegung von Kraftwerken und zur wirtschaftlichen Optimierung benötigt werden.
Das Projekt PERFECTION basiert auf der Nutzung spezieller Materialeigenschaften zur Anwendung in mit konzentrierter Solarenergie (CSP) betriebenen Energiewandlungs- und Speicherprozessen. In CSP-Systemen werden Spiegel verwendet, um die Sonnenstrahlung zu konzentrieren, so dass sie als Wärmeenergie nutzbar wird. Die so gewonnene Wärmeenergie kann dann bei hoher Temperatur in chemische Energie umgewandelt werden. Dadurch werden 'solaren Brennstoffe' erzeugt: Wasserstoff und/oder Synthesegas. Das Ziel des Vorhabens ist es, Mischoxide mit der Perowskitstruktur und der allgemeinen Zusammensetzung ABO3 für solarthermische Brennstofferzeugungs- und Speicherprozessen zu entwickeln und zu verwenden und dabei Gemeinsamkeiten zwischen den Materialanforderungen dieser verschiedenen Prozesse auszunutzen.
Der Solarzellenwirkungsgrad ist aufgrund der Kostenstruktur der Konzentratorphotovoltaik (CPV)-Systeme für die Weiterentwicklung der CPV von zentraler Bedeutung. Im Rahmen dieses Förderprojekts soll deshalb der Prototyp einer Fünffachsolarzelle (Quintupelsolarzelle) mit einem Wirkungsgrad von 46% und Weiterentwicklungspotential auf 47% entwickelt werden. Das Konzept basiert auf Epitaxiestrukturen, welche in aktuellen Projekten zu Raumfahrt-Solarzellen der nächsten Generation entwickelt werden. Die zu erwartende Materialqualität der benötigten Schichten ist weitgehend bekannt, wodurch eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit gegeben ist, das Wirkungsgradziel innerhalb dieses Projekts zu erreichen. Die hier verwendete aufrecht metamorphe (UMM) Zellarchitektur wird wesentlich kostengünstiger als andere Solarzellenkonzepte der 46%-Klasse sein. Die Mehrkosten sind relativ zur Wirkungsgradsteigerung moderat, wie AZUR bereits durch die Produkteinführung der UMM-basierenden 3-fach Solarzelle 3C44 demonstrieren konnte. Auf Systemlevel ist somit eine signifikante Senkung der €/W-Kosten zu erwarten. Dadurch werden alle Voraussetzungen geschaffen, dass die hier zu entwickelnde metamorphe Quintupelsolarzelle zukünftig die bevorzugte Solarzelle auf dem hart umkämpften CPV-Markt darstellen und diesem neue Impulse geben wird. Das Ziel des Projektes ist die Realisierung von Solarzellprototypen mit 46% Wirkungsgrad. Weiterhin soll die Mehrleistung im Vergleich zu bestehenden CPV-Zellprodukten in der Anwendung durch Freiland-Messung an CPV Modulen verifiziert werden.
Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Evaluierung einer Hybridanlage basierend auf CSP (Concentrated Solar Power) und Biomassevergasung als Weiterentwicklung eines bestehenden Prototyps des REELCOOP-Projekts (Prototyp 3). Ein Biomasse-Vergasungskessel soll entwickelt und statt dem bisher verwendeten Biogaskessels in den Prototyp 3 integriert werden. Dadurch wird ein direkter Vergleich zwischen den Vor- und Nachteilen der beiden Biomassetechnologien im Hybridisierungsbetrieb ermöglicht. Prototyp 3 des REELCOOP-Projekts ist ein hybrides Mini-Kraftwerk zur erneuerbaren Stromerzeugung. Der im Projekt BIOSOL zu entwickelnde Biomasse-Vergasungskessel soll mit Rückständen aus der Olivenölproduktion betrieben werden.
Das SIMON-Projekt knüpft an das erfolgreiche SITEF-Projekt an. In SITEF wurde die Anwendbarkeit des silicon-basierten Wärmeträgerfluids (SHTF) HELISOL® 5A im Zusammenspiel mit den für den Betrieb erforderlichen Komponenten (vor allem Receiver und Rotation and Expansion Performing Assembly, REPA) in der Größenordnung eines Parabolrinnen-Loops bei Temperaturen von 425 °C demonstriert. Während das SITEF-Projekt auf die Demonstration der Machbarkeit ausgerichtet war, zielt das SIMON-Projekt auf die Unterstützung und Beschleunigung der Markteinführung durch die Absenkung identifizierter Hindernisse. SIMON demonstriert neben der Fluidstabilität des neu entwickeltem SHTFs HELISOL® XA auch die Langzeitstabilität von Komponenten wie REPAs mittels zyklischer Lebensdauertests in einem spezifischen REPA-Teststand sowie der von Receiver Rohren und Pumpe im technischen Maßstab mit der PROMETEO Anlage (auf der Plataforma Solar de Almería, Spanien). Ferner werden für den Betrieb der Fluide erforderliche Pflege- und Aufarbeitungskonzepte demonstriert, um einerseits einen Betrieb über 25 Jahre bei begrenztem Anstieg der Viskosität von HELISOL® 5A und HELISOL® XA bei 425 °C zu ermöglichen. Andererseits soll eine für die silicon-basierten Wärmeträger geeignete Leichtsiederabtrennung entwickelt und demonstriert werden, um die sich langsam bildenden unerwünschten Zersetzungsprodukte wie Wasserstoff, Methan und alkylierte Silane in geeigneter Form abzutrennen. Im Rahmen von SIMON sollen die neuen Fluide weitergehend charakterisiert und die Untersuchungsmöglichkeiten der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Wärmeträger bei hohen Temperaturen erweitert werden. Für die Wärmeleitfähigkeitsmessung bei hohen Temperaturen soll ein Laborgerät und für die Viskosität eine Sonde weiterentwickelt werden, die auch zum Monitoring des Alterungsverhaltens eingesetzt werden könnte. Ziel ist jeweils die Bereitstellung zuverlässiger Daten, die zur Auslegung von Kraftwerken und zur wirtschaftlichen Optimierung benötigt werden.
Das SIMON-Projekt knüpft an das erfolgreiche SITEF-Projekt an. In SITEF wurde die Anwendbarkeit des silicon-basierten Wärmeträgerfluids (SHTF) HELISOL® 5A im Zusammenspiel mit den für den Betrieb erforderlichen Komponenten (vor allem Receiver und Rotation and Expansion Performing Assembly, REPA) in der Größenordnung eines Parabolrinnen-Loops bei Temperaturen von 425 °C demonstriert. Während das SITEF-Projekt auf die Demonstration der Machbarkeit ausgerichtet war, zielt das SIMON-Projekt auf die Unterstützung und Beschleunigung der Markteinführung durch die Absenkung identifizierter Hindernisse. SIMON demonstriert neben der Fluidstabilität des neu entwickeltem SHTFs HELISOL® XA auch die Langzeitstabilität von Komponenten wie REPAs mittels zyklischer Lebensdauertests in einem spezifischen REPA-Teststand sowie der von Receiver Rohren und Pumpe im technischen Maßstab mit der PROMETEO Anlage (auf der Plataforma Solar de Almería, Spanien). Ferner werden für den Betrieb der Fluide erforderliche Pflege- und Aufarbeitungskonzepte demonstriert, um einerseits einen Betrieb über 25 Jahre bei begrenztem Anstieg der Viskosität von HELISOL® 5A und HELISOL® XA bei 425 °C zu ermöglichen. Andererseits soll eine für die silicon-basierten Wärmeträger geeignete Leichtsiederabtrennung entwickelt und demonstriert werden, um die sich langsam bildenden unerwünschten Zersetzungsprodukte wie Wasserstoff, Methan und alkylierte Silane in geeigneter Form abzutrennen. Im Rahmen von SIMON sollen die neuen Fluide weitergehend charakterisiert und die Untersuchungsmöglichkeiten der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Wärmeträger bei hohen Temperaturen erweitert werden. Für die Wärmeleitfähigkeitsmessung bei hohen Temperaturen soll ein Laborgerät und für die Viskosität eine Sonde weiterentwickelt werden, die auch zum Monitoring des Alterungsverhaltens eingesetzt werden könnte. Ziel ist jeweils die Bereitstellung zuverlässiger Daten, die zur Auslegung von Kraftwerken und zur wirtschaftlichen Optimierung benötigt werden.
Origin | Count |
---|---|
Bund | 49 |
Type | Count |
---|---|
Förderprogramm | 49 |
License | Count |
---|---|
offen | 49 |
Language | Count |
---|---|
Deutsch | 46 |
Englisch | 6 |
Resource type | Count |
---|---|
Keine | 11 |
Webseite | 38 |
Topic | Count |
---|---|
Boden | 19 |
Lebewesen & Lebensräume | 19 |
Luft | 18 |
Mensch & Umwelt | 49 |
Wasser | 15 |
Weitere | 49 |