Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISEIm Zeitalter der Digitalisierung stellt sich die Frage wie etablierte Drucktechnologien wie das Flachbett-Siebdruckverfahren in den digitalen Raum überführt werden können. Zentrale Herausforderungen wie die Reduktion der Strukturbreiten oder die Maximierung des Produktionsdurchsatzes könnten mit Hilfe eines digitalen Zwillings kostengünstiger und schneller bearbeitet werden. Das skizzierte Vorhaben stellt einen Ansatz zur Digitalisierung des Flachbett-Siebdruckverfahrens dar und beinhaltet die Optimierung der Produktionsparameter mittels CFD-Simulation und künstlicher Intelligenz, sowie die Einbindung eines Feedback-Loops zur Live-Prozesskontrolle und -anpassung. Das Projektkonsortium deckt einen breiten Bereich der Produktionskette ab und ermöglicht somit eine optimale Zusammenarbeit. | Laufzeit: 04/2023 - 03/2026
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3D-Modell eines Gewebes zur Modellierung der Belastung im Druckprozess.
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Großflächige, mittels Nanoimprint Lithographie realisierte Strukturierung eines Templates für die Abscheidung von III-V Nanodrähten auf einem Silicium-Wafer mit 100 mm Durchmesser. Rechts: Elektronenmikroskopaufnahme der strukturierten Oberfläche. Die Resistsäulen mit einem Durchmesser von 200 nm sind in einem Kreuzgitter einer Periode von 1 µm angeordnet.
Projekt im Geschäftsfeld Photovoltaik, Thema: III-V- und Konzentrator-Phtotovoltaik, Silicium-Photovoltaik Arbeitsgebiete: III-V-Epitaxie und Solarzellen, Herstellung und Analyse von hocheffizienten Solarzellen, Kontaktierung und Strukturierung Laufzeit: Mai 2015 - April 2019
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NextTec – kontaktlose Leistungsmessung für Solarzellen
PV-Produktionstechnologien der nächsten Generation für eine Durchsatzsteigerung
Teilverschattete Photolumineszenz-Aufnahmen einer Solarzelle zeigen u.a. Unterbrechungen in der Metallisierung.
Um drohende Lieferengpässe abzufedern und die Herstellungskosten von Siliciumsolarzellen zu senken, ist ein hoher Produktionsdurchsatz nötig – ein entscheidender Faktor nicht nur für den PV-Ausbau in Deutschland, sondern weltweit. Ein Konsortium unter Leitung des Fraunhofer ISE hat deshalb im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekts »NextTec« ein Proof-of-Concept für die eine künftige Produktionslinie mit einem Durchsatz von 15 000 bis 20 000 Wafern pro Stunde erarbeitet. Dies entspricht mindestens einer Verdopplung des Durchsatzes verglichen mit aktuell eingesetzten Produktionssystemen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten am Fraunhofer ISE hat die beschleunige Messung der Strom-Spannungs-Kennlinie gebildet. | Laufzeit: 05/2019 - 10/2022
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Leistungsdaten zweier Gruppen von Solarzellen mit passiviertem Emitter und passivierter Rückseite: in Blau die beste Gruppe ohne StroKoFo-Behandlung, in Rot die beste Gruppe des Experiments mit StroKoFo-Prozess, durch den die Effizienz der Solarzellen um 0.37%abs und damit signifikant gesteigert wird.
Im Mittelpunkt des Projektes StroKoFo steht ein innovativer Prozess zur Formierung bzw. Optimierung des Metall-Halbleiter-Kontaktes von Silizium-Solarzellen (StroKoFo-Prozess), der auf einem anderen physikalischen Prinzip basiert als der herkömmliche Feuerprozess. | Laufzeit: 02/2020 - 01/2023
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