2024-03-01  –  2027-02-28

494.079,69 EUR

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

03EE1176A

Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]

01255888/1  –  OBELIX - Oberflächen unter Feldbedingungen: Analyse der Limitierungen für neuartige c-Si Solarzellen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Grenzflächeneigenschaften in Siliziumsolarzellen rücken mit stetig wachsendem Zellwirkungsgrad zunehmend in den Fokus, weil diese maßgeblich die erreichbare Zellqualität bestimmen. Die deutliche Erhöhung des Marktanteils von hocheffizienten Zellkonzepten mit passivierenden Kontakten (TOPCon/POLO) und Heterosolarzellen (HJT), wie sie in der aktuellen ITRPV Roadmap 2022 projiziert sind, verstärken diesen Fokus deutlich. Um die von der EU festgelegten Ausbauziele von 600 GWp installierte PV bis 2030 realisieren zu können, ist die Förderung einer deutschen und europäischen Fertigung wichtig. Das Projekt OBELIX setzt hier an, durch Klärung von Wirkmechanismen die Optimierung von Grenzflächen für hocheffiziente Solarzellen zu ermöglichen und somit die heimische PV-Industrie zu stärken. Dafür werden Instabilitäten von Grenzflächen unter Feldbedingungen (erhöhte Temperaturen, Beleuchtung) untersucht. Der Fokus am Fraunhofer ISE liegt hierbei auf TOPCon-verwandten Schichtsystemen (p- und n-TOPCon, TOPCoRE, iTOPCon, TOPCon²). Durch die Entwicklung eines umfassenden Verständnisses der physikalischen Prozesse können Methoden zur Verbesserung der Langzeitstabilität der Grenzflächen abgeleitet werden, die im Endeffekt zu einer erhöhten Lebensdauer der Module führen. Die wichtigsten Projektziele des Teilvorhabens des Fraunhofer ISE können wie folgt zusammengefasst werden: - Bestimmung der Langzeitstabilität von TOPCon-artigen Schichten für hocheffiziente Zellkonzepte unter Feldbedingungen mit geeigneten Testverfahren - Aufklärung des Einflusses von Prozessschritten auf die Stabilität der TOPCon-artigen Schichtsysteme - Entwicklung von Strategien zur Verbesserung der Stabilität und Abschätzung der Auswirkungen auf die Modul-Lebensdauer