Verbundvorhaben: Mod30plus - Kosteneffiziente Prozesse für hocheffiziente III-V/Si-Tandem-Solarmodule mit mindestens 30% Wirkungsgrad; Teilvorhaben: Glasschablonen für optimierte Fingergeometrien
Zeitraum
2023-01-01 – 2025-12-31
Bewilligte Summe
249.550,22 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1160C
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien Sonstige Materialien/Technologien [EB1028]
Verbundvorhaben
01251938/1 – Mod30plus - Kosteneffiziente Prozesse für hocheffiziente III-V/Si Tandem-Solarmodule mit mindestens 30 % Wirkungsgrad
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Für die Effizienz von Solarzellen spielt der Lichteinfall in das Halbleitermaterial eine bedeutende Rolle. Dennoch sind elektrische Kontakte auf der Vorderseite der Solarzelle unerlässlich, um den generierten Strom abzuführen. Die Vorderseitenkontakte führen zu einer Abschattung der Solarzelle und reduzieren so den Lichteinfall. Daher sind besonders schmale Kontakte vorteilhaft. Immer schmalere Kontakte führen aber zu steigendem elektrischen Widerstand. In der heutigen Solarzellenfertigung muss daher ein Kompromiss gefunden werden. Einen Lösungsansatz stellen Kontakte dar, die das einfallende Sonnenlicht in die Solarzelle reflektieren. Dies ist bei Kontakten mit steilen, glatten Seitenwänden möglich, wobei ein dreieckiger Querschnitt die Idealform ist. Durch die gezielte Reflexion sinkt die effektive Abschattung der Zelle, ohne dass es einer weiteren Reduktion des Querschnitts der elektrischen Kontakte bedarf. Ein solcher Querschnitt lässt sich nicht mit konventionellen Siebdruckverfahren realisieren. Daher wird im Vorhaben eine glasbasierte Druckschablone mit mikrostrukturierten Kanälen untersucht. Ziel ist das Auslösehalten der Druckpaste so zu kontrollieren, dass reproduzierbare schmale Kontakte mit dreieckigem Querschnitt zuverlässig und langzeitstabil gedruckt werden können. Des Weiteren soll der Vorderseitenkontakt auch als Ätzmaske für einen folgenden Prozessschritt eingesetzt werden, um die optischen Eigenschaften der Solarzelle noch weiter zu verbessern. Unter den metallischen Vorderseitenkontakten soll die Schicht bestehen bleiben, um unter anderem einen geringen Kontaktwiderstand zwischen Halbleiter und Metall zu ermöglichen. Ziel ist hier, die zuvor gedruckte Silberpaste als Maske zu verwenden, ohne dass diese in ihren elektrischen Eigenschaften eingeschränkt wird oder beim Ätzschritt angegriffen wird.