2020-04-01  –  2023-09-30

306.574,28 EUR

Technische Universität Berlin - Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik - Institut für Hochfrequenz- und Halbleiter-Systemtechnologien - Forschungsschwerpunkt Technologien der Mikroperipherik, Berlin, Berlin

03EE1046F

Konzentrierende Photovoltaik (CPV) Modultechnik [EB1032]

01192773/1  –  micro-CPV - Entwicklung eines hochkonzentrierenden CPV Moduls auf Basis modernster Micro-Fertigungstechnologie

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Ziel des Verbundprojekts micro-CPV ist es, durch Ausnutzung von fertigungstechnologischen Synergien aus der Mikro-, Optoelektronik und Display-Herstellung eine signifikante Kostensenkung von hocheffizienten CPV Modulen zu erreichen. Im Projekt wird ein µ-CPV Modul mit einem kostengünstigen Vollglas-Linsenarray entwickelt, welches das Sonnenlicht auf eine Kugellinsen-Sekundäroptik und dann auf die III-V Konzentratorsolarzelle bündelt. Der Schwerpunkt der Arbeiten der TUB liegt dabei in der Prozessentwicklung zur großflächigen Platzierung der Kugellinsen. Dafür soll der industriell etablierte Prozess des Flussmitteldrucks mit anschließender Lotkugelplatzierung (Balling) auf die neue Anwendung übertragen werden. Mittels zum Panel justierten Sieb- bzw. Schablonendrucks wird dazu von TUB zunächst auf jede µ CPV-Zelle ein Silikondepot gedruckt, welches der optischen Kopplung und Fixierung der Kugellin-se dient. Im Anschluss werden die Kugellinsen über das Gravitationsprinzip ebenfalls durch eine präzise justierte Schab-lone parallel platziert. Zusätzlich wird eine Technologiestudie mit einem alternativen Packageansatz erstellt. Hier wird eine Eignung des Fan-out Wafer/Panel Level Packagings untersucht. Weiterhin erarbeitet die TUB unter Mitwirkung aller Projektpartner ein umfassendes Kostenmodell, welches die Realkosten einer industriellen Produktion von µ CPV-Modulen abbildet. Erfahrungen bei der Kostenmodellierung haben gezeigt, dass nur hinreichend komplexe Systeme eine verlässliche Aussage zu den tatsächlichen Kosten liefern können.