SCHOTT Solar hat mit dem belgischen IMEC-Institut eine Entwicklungspartnerschaft auf drei Jahre geschlossen. Das IMEC (Interuniversity Microelectronics Centre) ist eines der größten Forschungszentren für Nano- und Mikroelektronik in Europa. Dessen Forschungsprogramm namens IIAP (Industrial Affiliation Program), an dem mehrere Partner beteiligt sind, soll das Marktwachstum von Silicium-Solarzellen antreiben. Ziel des Forschungsprogramms ist es, sowohl die Produktionskosten zu senken als auch die benötigte Menge Silicium pro Watt um die Hälfte zu verringern. Darüber hinaus sollen die neuen Zellen einen Wirkungsgrad von über 20 Prozent erreichen.
Die Mitglieder der Kooperation erforschen zum einen Wafer-basierte, kristalline Solarzellen, zum anderen so genannte epitaktische Dünnschichtsolarzellen. Bei ersteren liegt der Fokus auf den Herstellungsprozessen. Diese gilt es zu verbessern, um mehr Effizienz zu erzielen und die Produktionskosten zu senken. Die Forscher wollen dabei die Dicke der aktiven Siliciumschicht von 150 auf 40 Mikrometer reduzieren. Um die angestrebten Wirkungsgrade zu erreichen, sollen die dünnen Wafer unter Einbindung von sogenannten PERL-artigen Passivierungsstrukturen und kammartigen Rückseitenkontaktstrukturen (iBC) in einer industriellen Herstellungssequenz zu extrem leistungsfähigen Solarzellen verarbeitet werden.
Auch die Integration der einzelnen Zellen zum Modul wollen die Forscher verbessern, denn durch die dünneren Zellen entstehen neue Anforderungen. Da sich die garantierte Lebenszeit der Zellen und Module in der Zukunft auf 35 Jahre und mehr verlängern soll, gilt das Augenmerk auch der Zuverlässigkeit der Module. Darüber hinaus werden die Wissenschaftler neue Methoden erforschen, mit denen sich Wafer von nur 40 Mirkometern Dicke herstellen und verarbeiten lassen. Das Potenzial der neu entwickelten Technologien werden sie sowohl anhand kleiner Laborzellen, als auch an Solarzellen in Industriestandardgröße demonstrieren.
Den zweiten Schwerpunkt neben den kristallinen Solarzellen bilden epitaktische Dünnschichtzellen mit einer aktiven Siliciumschichtdicke von weniger als 20 Mirkometern. Experten betrachten diese Zelltechnologie als eine Brücke zwischen der kristallinen Solartechnologie und den Dünnschichtsolarzellen. Statt eines Glassubstrates kommt bei dieser Technologie ein kostengünstiges Siliciumsubstrat zum Einsatz. Der Herstellungsprozess besteht in der Anwendung der Dünnschichttechnologie auf kristalline Substrate mit dem Vorteil, dass höhere Temperaturen zum Einsatz kommen können. Die kristalline Technologie um epitaktische Schichten zu erweitern, ist mit vergleichsweise geringen Investitionen möglich. In einem weiteren Teilprojekt wird das Forscherteam einen durchlässigen Silicium-Reflektor entwickeln, damit die Zellen auch das langwellige Spektrum des Lichtes besser in Elektrizität umwandeln können.
Die Kooperation gibt SCHOTT Solar die Gelegenheit, eng mit dem Forscherteam des IMEC zusammenarbeiten. Gemeinsam wollen die Partner Grundlagenforschung betreiben und die nächste Generation an Silicium-Solarzellen entwickeln. An dem Programm beteiligt sind außerdem weitere Zellhersteller, Hersteller von Produktionsanlagen sowie Rohstofflieferanten, die alle sowohl ihr Know-how und ihre Fähigkeiten, als auch die Kosten und Risiken teilen.
Weitere Informationen unter www.schottsolar.de
Die Mitglieder der Kooperation erforschen zum einen Wafer-basierte, kristalline Solarzellen, zum anderen so genannte epitaktische Dünnschichtsolarzellen. Bei ersteren liegt der Fokus auf den Herstellungsprozessen. Diese gilt es zu verbessern, um mehr Effizienz zu erzielen und die Produktionskosten zu senken. Die Forscher wollen dabei die Dicke der aktiven Siliciumschicht von 150 auf 40 Mikrometer reduzieren. Um die angestrebten Wirkungsgrade zu erreichen, sollen die dünnen Wafer unter Einbindung von sogenannten PERL-artigen Passivierungsstrukturen und kammartigen Rückseitenkontaktstrukturen (iBC) in einer industriellen Herstellungssequenz zu extrem leistungsfähigen Solarzellen verarbeitet werden.
Auch die Integration der einzelnen Zellen zum Modul wollen die Forscher verbessern, denn durch die dünneren Zellen entstehen neue Anforderungen. Da sich die garantierte Lebenszeit der Zellen und Module in der Zukunft auf 35 Jahre und mehr verlängern soll, gilt das Augenmerk auch der Zuverlässigkeit der Module. Darüber hinaus werden die Wissenschaftler neue Methoden erforschen, mit denen sich Wafer von nur 40 Mirkometern Dicke herstellen und verarbeiten lassen. Das Potenzial der neu entwickelten Technologien werden sie sowohl anhand kleiner Laborzellen, als auch an Solarzellen in Industriestandardgröße demonstrieren.
Den zweiten Schwerpunkt neben den kristallinen Solarzellen bilden epitaktische Dünnschichtzellen mit einer aktiven Siliciumschichtdicke von weniger als 20 Mirkometern. Experten betrachten diese Zelltechnologie als eine Brücke zwischen der kristallinen Solartechnologie und den Dünnschichtsolarzellen. Statt eines Glassubstrates kommt bei dieser Technologie ein kostengünstiges Siliciumsubstrat zum Einsatz. Der Herstellungsprozess besteht in der Anwendung der Dünnschichttechnologie auf kristalline Substrate mit dem Vorteil, dass höhere Temperaturen zum Einsatz kommen können. Die kristalline Technologie um epitaktische Schichten zu erweitern, ist mit vergleichsweise geringen Investitionen möglich. In einem weiteren Teilprojekt wird das Forscherteam einen durchlässigen Silicium-Reflektor entwickeln, damit die Zellen auch das langwellige Spektrum des Lichtes besser in Elektrizität umwandeln können.
Die Kooperation gibt SCHOTT Solar die Gelegenheit, eng mit dem Forscherteam des IMEC zusammenarbeiten. Gemeinsam wollen die Partner Grundlagenforschung betreiben und die nächste Generation an Silicium-Solarzellen entwickeln. An dem Programm beteiligt sind außerdem weitere Zellhersteller, Hersteller von Produktionsanlagen sowie Rohstofflieferanten, die alle sowohl ihr Know-how und ihre Fähigkeiten, als auch die Kosten und Risiken teilen.
Weitere Informationen unter www.schottsolar.de
