Verbundvorhaben: Guten-Morgen - Große Wafer und geteilte Zellen - optimierte Prozesse zur Messung, Vereinzelung, Passivierung und Verschaltung von Teil-Zellen; Teilvorhaben: Anlagenentwicklung M12
Zeitraum
2021-05-01 – 2025-10-31
Bewilligte Summe
554.859,13 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1101B
Leistungsplansystematik
Kristallines Silizium Modultechnik [EB1013]
Verbundvorhaben
01231768/1 – Guten-Morgen - Große Wafer und geteilte Zellen – optimierte Prozesse zur Messung, Vereinzelung, Passivierung und Verschaltung von Teil-Zellen.
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Die Entwicklung großer Waferformate schreitet aktuell sehr rasant voran. Weltweit führende Zellhersteller prognostizieren die Einführung neuer großer Waferformate wie M8 (Kantenlänge ca. 182 mm) und M12 (Kantenlänge ca. 210 mm) bereits dieses Jahr. Der Trend wird primär dadurch motiviert, dass die Modulleistung bei gleicher Stückzahl an Zellen deutlich nach oben geschraubt werden kann, ohne die Produktionskosten in gleichem Maße zu erhöhen. Eine deutliche Reduktion der BOS-Kosten (BOS: Balance of System) kann vielmehr dazu beitragen die LCOE-Kosten (LCOE: Levelized Cost of Electricity) insgesamt zu senken. So hat z.B. LONGI eine LCOE-Kostenreduktion von ca. 3% durch einen Formatwechsel von M2 (Kantenlänge 156,75mm) auf M6 (Kantenlänge 166mm) demonstriert. Erste Module mit Leistungen im Bereich 550W bis 600W sind bereits auf dem Markt verfügbar. In den nächsten Jahren wird der F&E Bedarf an produktionstechnologischen Lösungen für eine auf hohe Durchsätze getrimmte Produktion folglich auch für große Wafer rasant wachsen. Eine kosteneffiziente Skalierung aktueller Prozesse und Anlagen über die gesamte Wertschöpfungskette (Wafer bis Modul) ist dabei von entscheidender Bedeutung. Bei gleichzeitig zunehmender Zelleffizienz wird eine zentrale Herausforderung die verlustarme Vereinzelung der großen Wafer/Zellen in Streifen sein, um die serienwiderstandsbedingten Verluste im Modul aufgrund hoher Ströme gering zu halten. Neben der weitverbreiteten Multi-Busbartechnologie mit 9-12 Drähten wird die hier im Projekt adressierte Schindeltechnologie, v.a. hinsichtlich Anwendungen im Bereich integrierter Photovoltaik, immer relevanter. Eine hohe Kantenqualität wird dabei eine entscheidende Rolle spielen. Eine weitere Herausforderung durch die Vereinzelung der Solarzellen ist die Beibehaltung hoher Durchsätze bei den auf die Vereinzelung folgenden Prozessschritten (Kantenpassivierung, IV-Messung, Verbindungstechnologie).