Verbundvorhaben: POLO - Elegante Kombinationen von lokalen Dotiertechniken und Si-Abscheidemethoden zur kostengünstigen Herstellung von poly-/monokristallinen Si-Übergängen, Teilvorhaben: Entwicklung und Evaluation der Kombination von Dotiertechniken und Abscheidemethoden
Zeitraum
2014-08-01 – 2017-12-31
Bewilligte Summe
845.000,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0325702A
Leistungsplansystematik
Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Ein vielversprechender, aus der Mikroelektronik bekannter Ansatz zur Minimierung der Kontaktrekombination ist die Verlegung der hochdotierten Gebiete aus dem kristallinen (c-)Siliziumsubstrat in darauf abgeschiedenes polykristallines (poly-)Silizium. Mit diesen poly-Si/c-Si-Übergängen können auch sehr niedrige spezifische Kontaktwiderstände erreicht werden. Die Herausforderung bei der Übertragung dieser Technologie auf die Photovoltaik ist deren Integration in einen schlanken Prozessfluss, der dem Kostendruck in der PV gerecht wird. Da das poly-Si auf Zellvorder- und Rückseite unterschiedlich dotiert werden muss, ist entweder eine Methode zur einseitigen Abscheidung von in-situ dotierten poly-Si-Schichten oder eine elegante Kombination einer beidseitigen Abscheidemethode mit einer Methode zur einseitigen Dotierung notwendig. Die Evaluation von drei möglichen Ansätzen hierfür ist der Kern von POLO. Projektziel ist es, sowohl hohe Wirkungsgrade >23% auf industrietypischen großflächigen Solarzellen zu erreichen, als auch die Anzahl der Prozessschritte auf die von heute üblichen Technologien zu beschränken. Im AP1 sollen einfache Methoden zur Herstellung von Grenzflächenoxiden evaluiert werden. AP2, die Evaluation verschiedener Methoden zur Abscheidung unterschiedlich dotierter poly-Si-Schichten auf die Zellvorder- bzw. Rückseite, ist Schwerpunkt von POLO. Im AP4 erfolgt die Integration in einen Zellprozess, der hinsichtlich Wirkungsgradpotential und Einfachheit mit dem konventionellen Heterojunction-Ansatz verglichen werden soll. Centrotherm wird die Abscheidung des poly-Si durchführen und optimieren. Das Institut für Materialien und Bauelemente (MBE) der Leibniz Universität Hannover wird die poly-Si/c-Si-Übergänge strukturell untersuchen und das poly-Si mittels Ionenimplantation dotieren. Das ISFH wird die elektrische Charakterisierung der poly-Si/c-Si-Übergänge, PECVD-Abscheidungen und die Entwicklung des Zellprozesses durchführen.
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