31.10.2018

Nachwuchspreis für Solarforschung

Christina Klamt für Arbeit an neuartigen POLO-Kontakten für effizientere Solarzellen ausgezeichnet.

Christina Klamt, Doktorandin am Institut für Solar­energie­forschung Hameln/Emmerthal (ISFH), hat auf der dies­jährigen European Photo­voltaic Solar Energy Conference (EU PVSEC) einen „Student Award“ gewonnen. Sie überzeugte das wissen­schaftliche Komitee mit ihren Arbeiten zum „intrinsischen poly­kristallinen Silizium­bereich zwischen den p+ und n+ POLO-Kontakten einer 26,1Prozent effizienten Rück­kontakt-Solar­zelle“. Außer­dem wurde das ISFH in der Kategorie Research & Development des „Solar + Power Award“ ebenfalls für die Entwicklung der POLO-Kontakte aus­gezeichnet.

Abb.: Christina Klamt (Mitte) bekommt von Pierre Verlinden (li.) und Robert Kenny (re.) den EU PVSEC Student Award 2018 verliehen. (Bild: EU PVSEC)

POLO („polycrystalline silicon on oxide“) bezeichnet eine Form von Kontakten für die nächste Generation von kristallinen Silizium­solar­zellen. An POLO-Kontakten werden elektrische Ladungen effektiver als bisher aus einer Solar­zelle extrahiert. Dadurch arbeiten Solar­zellen effizienter. POLO-Kontakte haben somit das Potenzial, den heute schon günstigen Solar­strom noch weiter im Preis zu senken.

In der Vergangenheit zeigte sich, dass sich die POLO-Kontakte der beiden unter­schiedlichen Polaritäten nicht direkt berühren dürfen, weil sonst an dieser Stelle zu hohe Verlust­ströme entstehen. Befinden sich die Kontakte für negative und positive Polarität auf unter­schiedlichen Seiten der Solar­zelle, ist dies einfach zu realisieren. Aller­dings absorbiert das poly­kristalline Silizium auf der Vorder­seite der Solar­zelle dann viel Licht, und verringert damit die Effizienz der Solar­zelle. Daher wurden bei der 26,1 Prozent Solar­zelle beide Kontakte auf die Rück­seite verlegt und diese in einer ineinander­greifenden Finger­struktur angeordnet. In diesem Fall ist eine elektrische Trennung zwischen den beiden Arten von POLO-Kontakten nötig.

Christina Klamt bewies durch ihre Arbeit, dass mit einem nominell intrinsischen Bereich im poly­kristallinen Silizium eine gut funktionierende elektrische Trennung der POLO-Kontakte erreichbar ist. Aller­dings muss der Bereich breit genug sein, um eine elektrische Trennung zu ermöglichen, darf jedoch nicht zu breit sein, weil sonst die Ober­flächen­passivierung leiden würde. Dieser Ansatz ermöglicht eine signifikante Vereinfachung des Herstellungs­prozesses dieser Art von Solar­zellen.

Begleitend zur EU PVSEC wurden die Solar + Power Awards 2018 verliehen. In der Kategorie R&D (Research & Development) wurde das ISFH für die Entwicklung der POLO-Kontakte ausgezeichnet. Damit wurde auch die Pionier­arbeit des ISFH bei der Adaption von Poly­silizium-Kontakten für die moderne Photo­voltaik honoriert. Dazu gehören vor allem die grund­legenden theoretischen Über­legungen und sorg­fältigen experimentellen Untersuchungen zur physikalischen Funktions­weise der Kontakte. Denn das Verständnis ihrer Funktions­weise ermöglichte die Entwicklung von p+ POLO-Kontakten mit exzellenter Qualität und damit auch den Rekord­wirkungs­grad von 26,1 Prozent.

„Die Preise sind eine große Ehre für das ISFH“, freut sich Robby Peibst, Gruppen­leiter und akademischer Betreuer von Christina Klamt und dankt zugleich allen, die seit 2012 an der POLO-Technologie mit­gearbeitet haben. Er fügt hinzu: „Wir haben mit der POLO-Technologie einen wichtigen Beitrag zum Fort­schritt in der Photo­voltaik insgesamt geleistet. Jetzt unter­stützen wir unsere Industrie­partner bei der Über­führung der Technologie in die Anwendung. Es gibt inzwischen so viele exzellente Ergebnisse von verschiedenen Gruppen auf diesem Gebiet, dass dies sehr rasch geschehen wird“.

ISFH / DE

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