2016-08-01  –  2019-07-31

219.232,57 EUR

MERCK Kommanditgesellschaft auf Aktien, Darmstadt, Hessen

0324075A

Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]

01170597/1  –  Entwicklung kostengünstiger Prozesse basierend auf siebdruckbarer Bor-Paste zur Herstellung ko-diffundierter und hocheffizienter Rückseitenkontakt-Solarzellen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Die Stromgestehungskosten von Solarzellen können reduziert werden, wenn deren Wirkungsgrad weiter erhöht wird. Eines der höchsten Wirkungsgradpotentiale von Siliciumsolarzellen liefert eine Rückseitenkontaktzelle (IBC-Zelle). Die Zelle verfügt über eine, im Vergleich zu einfachen Solarzellen, unmetallisierte Frontseite, infolgedessen sie höhere Stromausbeuten generiert. Hierfür müssen alle Kontakte auf die Zellrückseite verbracht werden. Diese Architektur bedingt, dass die Ladungsträger an der Rückseite gesammelt und getrennt werden, was durch die Schaffung unterschiedlich dotierter Bereiche ermöglicht wird. Die Herstellung dieser Bereiche ist ein Schlüsselschritt, der jedoch sehr aufwändig und damit kostenintensiv ist. Daher ist es das Ziel des Vorhabens, durch die Anwendung neuer Materialien und Prozesse die Kosten zu senken. Es wird u. a. der Ansatz gewählt, mittels einer siebdruckbaren Bordotierpaste, welche gleichzeitig als Quelle für den Dotierstoff Bor, als auch als Barriere für Phosphor wirkt, in nur einem thermischen Hochtemperaturschritt die strukturiert dotierten Bereiche selbst-alignierend zu definieren und unter Anwendung einer herkömmlichen als Co-Diffusion auszuführender POCl3-Diffusion zu schaffen. Das Vorhaben wird in mehrere im Folgenden genannte Arbeitspakete unterteilt sein: 1. Weiterentwicklung der siebdruckbaren Borpaste, 2. Evaluierung des Dotierverhaltens unter Co-Diffusionsbedingungen, 3. Entwicklung von Siebdruckprozessen zur Metallisierung der IBC-Zelle, 4. Integration der Einzelprozesse in einen Zellprozess und Charakterisierung der Zellen, 5. Hochskalierung der Borpastensynthese sowie 6. projektbegleitende Kostenrechnungen für die Zellherstellung.