Verbundvorhaben: HOBIT - Hocheffiziente kostengünstige Bifaziale n-typ Solarzelle; Teilvorhaben: Entwicklung von einseitigen Bor und Phosphor-dotierten poly-Si Schichten zur Anwendung in laserdotierten bifazialen n-typ Solarzellen
Zeitraum
2022-04-01 – 2025-03-31
Bewilligte Summe
403.570,68 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1121A
Leistungsplansystematik
Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]
Verbundvorhaben
01239206/1 – Hobit - Hocheffiziente kostengünstigste BIfaziale n-Typ Solarzelle
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Ziel dieses Vorhabens ist es, durch die industriell verfügbare APCVD (atmospheric pressure chemical vapor deposition) Technologie und die verbesserte Metallisierung, poly-MoSoN Solarzellen mit über 720mV Spannung bei sehr geringen Kosten zu erzielen. Diese sollen sogar um 1ct/Wp geringer sein, als die zum aktuellen Zeitpunkt auf dem Markt vorhandenen PERC Technologien. Der Wirkungsgrad der poly-MoSoN Solarzelle wird aufgrund der höheren Spannung über 23,5% betragen. In diesem Teilprojekt liegt der Fokus von Schmid darauf, geeignete Prozessparameter für die Abscheidung von Phosphor- und Bor-dotierten poly-Si Schichten zu finden. Der p+-poly-Si Emitter soll entwickelt und auf die Zellarchitektur angepasst werden. Dazu werden zwei Methoden untersucht, in-situ und ex-situ Abscheidung und davon die vielversprechendste ausgewählt. Insbesondere werden die für diese Anwendung geeignetsten Kombinationen aus Dotierstoffkonzentration und Schichtdicke der Phosphorsilikatglas (PSG) Schicht, sowie die Schichtdicke der notwendigen Capping-Schicht (undotiertes SiO2 aufgebracht mittels APCVD), untersucht. Die PSG-Schicht muss dahingehend entwickelt werden, dass sie einerseits eine möglichst hohe Dotierkonzentration, sowie eine hohe Laserabsorption aufweist und andererseits ein mögliches Dissoziieren der PSG Schicht an Luftfeuchtigkeit zu Phosphorsäure verhindert wird. Um eine Schädigung des Siliziumkristalls während der Laserbestrahlung zu minimieren, müssen die Laserparameter und die verwendeten Schichten kontinuierlich aufeinander angepasst werden. Es ist davon auszugehen, dass auch bei einer einseitigen Abscheidung auf der APCVD ein gewisser Grad an Umgriff stattfindet. Ein weiterer Fokus bei Schmid liegt daher auf zusätzlichen Prozesssequenzen, die es ermöglichen diesen unerwünschten 'Wrap-around' wieder zu entfernen. Dazu wurden im Vorfeld bereits verschiedene Ansätze identifiziert, die im Laufe des Projekts evaluiert werden sollen.