2015-07-01  –  2018-12-31

215.535,00 EUR

Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Elektrotechnik und Informatik - Institut für Materialien und Bauelemente der Elektronik, Hannover, Niedersachsen

0325827C

Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]

01160146/1  –  Optionen zur industriellen Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Der Wirkungsgrad von Solarzellen gewinnt zunehmende Bedeutung für die Reduktion der Stromgestehungskosten für Photovoltaiksysteme. Im 26+-Projekt möchten zwei der führenden deutschen Forschungsinstitute - das ISFH (zusammen mit dem MBE) und das FhG-ISE - ihre Fähigkeiten bündeln, um der deutschen PV-Industrie mittel- und langfristig Optionen auf dem Gebiet der Höchsteffizienzkonzepte bieten zu können. Das ISFH wird das Projekt koordinieren. Das MBE-Institut der LUH wird das ISFH bei der Zellprozessierung unterstützen. Drei namenhafte deutsche PV-Firmen - Singulus, Centrotherm und Wacker - möchten sich als assoziierte Partner an 26+ beteiligen. Das Projektziel ist die Entwicklung eines Höchsteffizienz-Zellprozesses mit Leuchtturm-Wirkungsgraden von mehr als 26 %. Die dabei anvisierte Zellstruktur ist eine rückseitensammelnde, rückseitenkontaktierte Zelle mit Ladungsträger-selektiven Kontakten. Die Anwendung der Letzteren stellt die eigentliche technische Innovation im Projekt und ist der Hauptfaktor, wodurch Wirkungsgrade von 26 % erst realistisch erreichbar werden. Die Ladungsträger-selektiven Kontakte sollen auf Übergängen zwischen polykristallinen (poly-)-Si und monokristallinen (c-) Silizium basieren. Mit dem sensitiven Höchsteffizienzprozess werden die beteiligten Industriepartner ihre jeweiligen Teilprozesse evaluieren. Im Projekt soll am ISFH, zusammen mit dem MBE, und am FhG-ISE ein Basis-Zellprozess mit 26 % Wirkungsgrad entwickelt werden, wobei sich beide Institute gegenseitig unterstützen und ergänzen. Diese Entwicklung soll durch Simulationen unterstützt werden. Darauf aufbauend sollen weitere Verbesserungen, z. B. in der Zelloptik, evaluiert werden und darüberhinaus 'Schlüsselstellen' des Basisprozesses (insbesondere die Strukturierungsschritte) mit industrierelevanten Verfahren realisiert werden. Abschließend sollen weitere Einsparpotentiale, z. B. bzgl. des Si-Verbrauchs durch Reduktion der Waferdicke, evaluiert werden.