2026-06-01  –  2029-05-31

1.687.388,70 EUR

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg im Breisgau, Bayern

03EE1259A

Qualitätssicherung, Zuverlässigkeit, Langzeitstabilität Komponenten [EB1041]

01288283/1  –  KISS-PRO - Künstliche Intelligenz und physikalische Simulation zur effizienten Überwachung einer HJTSolarzellenproduktion

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Die Silizium-Heterojunction-Technologie (HJT) hat hohes Potential für den Aufbau neuer Zellfertigungen. Trotz hochwertiger Erfassung der Produktionsdaten stellt deren Analyse und Speicherung eine große Herausforderung dar. Zudem reicht die bestehende Inline-Messtechnik nicht für eine umfassende Analyse aus. Im Projekt werden Methoden entwickelt, um die verborgenen elektrischen und optischen Leistungsverluste von HJT-Solarzellen anhand von Inline-Messdaten automatisch zu quantifizieren und damit technologische Ansatzpunkte zur Verringerung der Verluste zu identifizieren. Um relevante Zusatzeigenschaften des a-Si/TCO-Schichtsystems und der Zellen zu erfassen, werden neue Inline-Messmethoden evaluiert und Datenanalyseverfahren entwickelt. Für die integrierte Datenanalyse werden am Fraunhofer ISE neben klassischen KI-Verfahren zur Defektidentifikation und Qualitätsbewertung in frühen Prozessstadien Digitale Zwillinge (DZ) der HJT-Zellen entwickelt: (1) ein empirischer DZ zur automatisierten Defektsortierung und effiziente Datenspeicherung, (2) ein physikalischer DZ auf Basis informierter KI-Ansätze zur interpretierbaren Beschreibung und Verlustanalyse der Zellen und (3) ein analytischer DZ auf Basis physikalischer Modelle als Referenz für Teilaspekte. Für den flexiblen Produktionseinsatz werden die Modelle in eine neuartige, universell einsetzbare KI-Infrastruktur integriert. Training und Test der Modelle erfolgt anhand umfangreicher Probensätze aus der Zellfertigung der Firma 3SUN, die am Fraunhofer ISE umfassend analysiert werden.