Verbundvorhaben: SPRINT - Schnelle Laserprozesse für die Strukturierung von TBC Solarzellen; Teilvorhaben: Kostengünstige TBC Solarzellen mit optimierten Strukturen für schnelle Laserprozesse
Zeitraum
2026-06-01 – 2029-05-31
Bewilligte Summe
647.023,50 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1245A
Leistungsplansystematik
Photovoltaik - kristallines Silizium - Zelle, Modul [EB1012]
Verbundvorhaben
01285144/1 – SPRINT - Schnelle Laserprozesse für die Strukturierung von TBC Solarzellen
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
In der industriellen Solarzellproduktion hat sich die TOPCon Technologie als neuer Standard etabliert. Der nächste große Entwicklungssprung wird in einigen Jahren durch die Tandem-Technologie erwartet, für die aber noch etliche Herausforderungen zu lösen sind, so dass viele Experten noch mit keiner schnellen Marktdurchdringung rechnen. Bis dahin können TOPCon-basierte Rückkontaktsolarzellen (TBC) eine wichtige Brückentechnologie sein. In SPRINT sollen Technologien entwickelt werden, die das schnelle Abrastern der Oberfläche von großen Wafern ermöglichen, um den in der Industrie üblichen Durchsatz zu erreichen, ohne dass sich die Genauigkeit der Strukturierung verschlechtert. Die Schnelligkeit soll durch einen inline-Prozess erreicht werden, bei dem der Wafer durch ein Transportsystem mit nahezu kontinuierlicher Geschwindigkeit in eine Dimension bewegt wird, während die andere Dimension mittels einem durch einen Polygonscanner sehr schnell abgelenkten Laserstrahl abgerastert wird. Die Genauigkeit wird durch einen Regelkreis ermöglicht, in dem die Position des Wafers durch eine Sensoranordnung permanent gemessen und die Transportbewegung an den Scanner übermittelt wird. Diese Technologien sollen anhand des polyZEBRA TBC Prozesses demonstriert werden, der auf zwei Laser-Schritten zur Strukturierung der Rückseite basiert. Dabei sollen unterschiedliche Metallisierungslayouts (Streifen und Kämme) miteinander verglichen werden, welche auf die Drucktechnologie und den Laserprozess erhebliche Auswirkungen haben. Außerdem soll der Prozessfluss zur Herstellung der TBC-Zellen weiterentwickelt werden, um einen Hochtemperaturschritt einzusparen. Diese neue Sequenz erhöht die Anforderungen an Strahl- und Fluenzhomogenität, welche bei der Entwicklung der Lasertechnologien berücksichtigt werden sollen.