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Teilvorhaben: Entwicklung der LTF-Technologie

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung der LTF-Technologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. In dem Teilvorhaben vom ISE sollen schmale Saatschichten mit guter Haftung und elektrische Eigenschaften, ein Konzept für die Erhöhung des Durchsatzes der Pilotanlage und ein Model zur Beurteilung der Industrietauglichkeit des Laser Induced Forward Transfer (LIFT) und LTF Prozesses entwickelt werden. Wirkungsgrade von 23% für Cz-PERC und größer als 24% für hetero- oder TopCon-Solarzellen sollen mit dem optimierten nieder Temperatur Metallisierungsverfahren erreicht werden. Minimodule sollen aus den Solarzellen gefertigt werden um Modulaspekte zu untersuchen die für die Metallisierung kritisch sind zu untersuchen.

Teilvorhaben: Für LFT-Verfahren optimierte funktionale Folienbeschichtungen

Das Projekt "Teilvorhaben: Für LFT-Verfahren optimierte funktionale Folienbeschichtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ROWO Coating Gesellschaft für Beschichtung mbH durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung des Rolle-zu-Rolle physical vapour deposition (PVD) Prozesses zur Beschichtung der Trägersubstrate. Verschiedene Trägersubstrate und geeignete Transfermetalle, sowie deren groß-technische Umsetzung sollen analysiert werden. Zudem wird die kostengünstige Herstellung optimierte PVD-Schichten auf transparente Trägerfolien auf einer R2R-Anlage angestrebt.

Teilvorhaben: Materialbedingte Limitierungen in kristallinem Si und Einfluss von Solarzellen-Prozessschritten

Das Projekt "Teilvorhaben: Materialbedingte Limitierungen in kristallinem Si und Einfluss von Solarzellen-Prozessschritten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich für Physik durchgeführt. 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.

Teilvorhaben: Materiallimitierende Defekte in TOPCon-Solarzellen: Analyse und Materialoptimierung

Das Projekt "Teilvorhaben: Materiallimitierende Defekte in TOPCon-Solarzellen: Analyse und Materialoptimierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. 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'.

Teilvorhaben: Analyse der materiallimitierenden Defekte in TOPCon-Solarzellen

Das Projekt "Teilvorhaben: Analyse der materiallimitierenden Defekte in TOPCon-Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburger Materialforschungszentrum durchgeführt. 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.

Teilvorhaben: Prozesseinflüsse auf die Ladungsträgerlebensdauer in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen

Das Projekt "Teilvorhaben: Prozesseinflüsse auf die Ladungsträgerlebensdauer in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. 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').

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