Kristalline Solarzellen: auf der Suche nach höherer Effizienz
BMBF-Verbundprojekt Feinpass will Grundlagen zur Einführung neuartiger Hocheffizienz-Zellkonzepte von Silizium-Solarzellen und -Modulen legen.
Immer effizientere Solartechnologie bei sinkenden Herstellungskosten „made in Germany“ – das ist das Ziel einer Entwicklungskooperation zwischen dem Hightech-Maschinenbauer Manz, dem Solarmodulhersteller Schott Solar und dem größten Solarenergie-Forschungsinstitut Europas, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Im Mittelpunkt des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekts unter dem Namen Feinpass steht die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die industrielle Serienproduktion von kristallinen Silizium-Solarzellen und Modulen. Konkret geht es dabei um die Feinlinienmetallisierung sowie die Abscheidung von Passivierschichten auf beiden Zellseiten. Mit diesen Technologien sollen die Grundlagen zur Einführung neuartiger Hocheffizienz-Zellkonzepte gelegt werden. „Es geht um die internationale Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands in unserer Branche“, sagt Dieter Manz, Gründer und CEO der Manz AG, „und da konkurrieren wir mit starken Forschungsinitiativen nicht nur in China“.
Innerhalb des Verbundprojekts wird Manz gemeinsam mit ihrer Tochter Manz Coating die Demonstratoren eines Aerosoldruckers zur Feinlinienmetallisierung und einer linienintegrierten Vakuumbeschichtungsanlage für Passivierschichten entwickeln. Schott Solar testet und bewertet die Demonstratoren mit der langjährigen Produktionserfahrung eines Qualitätsherstellers von Silizium-Zellen und -Modulen. Das Fraunhofer ISE unterstützt die beiden Partner bei der Prozessentwicklung und -charakterisierung und evaluiert die neuen Prozesstechniken innerhalb der industrienahen Pilotlinie des Photovoltaik Technologie und Evaluationscenters (PV-TEC).
Das Aerosoldruckverfahren, das den derzeit üblichen Siebdruck ersetzen soll, ist ein berührungsloser Prozess zur Vorderseitenmetallisierung von Solarzellen. Mit dem Verfahren verringert sich die Bruchrate während der Fertigung und erhöht damit die Kapazität einer Produktionslinie. Zudem können Solarzellenhersteller dünnere Silizium-Wafer verwenden. Das Vakuumbeschichtungsverfahren soll sich für die Abscheidung von Antireflex- und Passivierschichten mit hoher Dichte und Homogenität sowohl auf der Zellvorderseite wie auch der Zellrückseite eignen und wird dadurch die wirtschaftliche Fertigung fortschrittlicher Solarzellkonzepte ermöglichen.
Die Bundesregierung, deren momentanes Ziel die Sicherung und Erweiterung der technologischen Optionen zur Energieversorgung in Deutschland ist, unterstützt das Verbundprojekt von Manz, Schott Solar und Fraunhofer ISE. Die Fördersumme beträgt insgesamt 3,9 Millionen Euro.
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