2018-01-01  –  2021-03-31

709.993,00 EUR

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

0324224A

Kristallines Silizium Gesamtentwicklung [EB1014]

01181557/1  –  Realisierung von hocheffizienten industriellen n-Typ-Solar-Zellen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Das Vorhaben wird im Rahmen des 5. Calls des SOLAR-ERA.NET durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von einem industrietauglichen Fertigungsprozess für eine hocheffiziente n-Typ-Solarzellenstruktur. Etablierte Technologien; Gasphasendiffusion, Laserdotieren und Siebdruckmetallisierung sollen für die Herstellung von einem selektiven bordotierten Emitter und n- Typ polykristallinem Silizium Rückkontakt weiterentwickelt und in einen schlanken Solarzellenherstellungsprozess integriert werden. Ein laserbasierter Dotierungsprozess soll für das Ausbilden hochdotierter Bereiche unter dem Vorderseitenkontakt entwickelt werden, um die Rekombinationsverluste zu reduzieren. Es sollen Solarzellen mit Wirkungsgrade über 23% und Testmodule mit einer hohen Bifazialität von 90% demonstriert werden. Die erfolgreiche Umsetzung des angestrebten Ansatzes verspricht die Lücke zwischen den im Labor erzielten und in der Produktion erreichten Wirkungsgraden zu schließen. Zudem können der spezifische Energieertrag gesteigert und die Herstellungskosten weiter reduziert werden. Die optimierten Prozesse und Anlagentechnik können daher die Produktportfolios und die Wettbewerbsfähigkeit der Verbundpartner erweitern bzw. steigern. In dem Teilvorhaben sollen die Bor-Diffusionsprozesse für die Herstellung von ladungsselektiven passivierenden Schichten entwickelt und für die Erzeugung hochdotierter Bereiche unter dem Vorderseitenkontakt mittels Laser angepasst bzw. eingesetzt werden. Der Laserdotierprozess soll hinsichtlich des Schichtwiderstands, Dotierprofils, und der Rekombination im hochdotierten Bereich optimiert werden. Die entwickelten Einzelprozesse sollen in einen schlanken Solarzellenprozess integriert werden. Die Verlustmechanismen bei der Integration der Solarzellen in Modulen sollen mit dem Zelle-zu-Modul (CTM) Model simuliert werden. Mit Hilfe der Simulationsergebnisse sollen Minimodule aus den entwickelten Solarzellen konstruiert und optimiert werden.