Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE| Laufzeit: | 10/2018 - 9/2020 |
| Auftraggeber / Zuwendungsgeber: |
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) |
| Projektfokus: |       |
CUT-A PLUS – Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie PLUS
Der Prozessfluss für die Fertigung von PERC-Solarzellen ist schlank und erlaubt gleichzeitig höchste Solarzellenwirkungsgrade und Reproduzierbarkeit.
Die Vorderseitenmetallisierung weist fünf Busbars auf. Für die Modulintegration können auf der Rückseite Lötpads aufgebracht werden.
Das Projekt »CUT-A PLUS« ist das Folgeprojekt des Projekts »CUT-A«. Im Sinne des Vorgängerprojekts liegt der Schwerpunkt auf der Weiterentwicklung von doppelseitig passivierten PERC-Solarzellen aus mono- und multikristallinem p‑dotiertem Silicium. Die Technologie zur Herstellung dieser zwischenzeitlich industriell vorherrschenden Solarzellenstruktur wird am PV-TEC (Photovoltaik-Technologie Evaluationscenter) des Fraunhofer ISE hinsichtlich weiterer Effizienzsteigerung entwickelt und in die Industrie übertragen.
Nach aktuellen Schätzungen von Marktforschungsinstituten wird die PERC-Technologie bis 2025 den größten Marktanteil aufweisen und wird derzeit in der Photovoltaikindustrie als zentrale kurz- bis mittelfristige Technologie enorm vorangetrieben. Schwerpunkte des Projekts sind zum einen die Modernisierung und Erweiterung der Prozessplattform des PV-TECs und die Weiterentwicklung einzelner Prozesse und zum anderen die Weiterentwicklung des Gesamtprozesses durch die regelmäßige Herstellung von PERC-Solarzellen.
Im Mittelpunkt der Projektweiterführung »CUT-A PLUS« wird angestrebt, die Standard-Prozessroute für mono- und multikristalline PERC-Solarzellen in den wieder bzw. neu eingerichteten PV-TEC-Laboren zu re-etablieren und weiterzuentwickeln. Dazu gehört die Integration neuer Prozesse an den neuen Anlagen in einen Gesamtprozess, die Re-Etablierung eines hochwertigen Basis-Gesamtprozesses für PERC-Zellen und anschließend die Wirkungsgradsteigerung auf 20,5% (multikristallin) bzw. 22% (monokristallin), die Herstellung von Teilsolarzellen (z.B. Halbsolarzellen) sowie die Herstellung von Demonstrator-Modulen). Darüber hinaus wird die industrielle Deaktivierung der lichtinduzierten Degradation in den Gesamtprozess integriert und vorangebracht. Ebenso soll ein Gesamtfertigungsprozess für monokristalline Solarzellen mit selektivem Emitter etabliert und eine Spitzeneffizienz von 22,5% demonstriert werden. Wie in »CUT-A« ist eine turnusmäßig stattfindende Herstellung von PERC-Solarzellen essentiell, durch die die Entwicklung des Gesamtprozesses auch künftig effektiv ablaufen kann und Industrieanfragen weiterhin organisatorisch angekoppelt werden können.
Neben der Weiterentwicklung der PERC-Technologie, welche dann höhere Solarzellenwirkungsgrade zulässt, wird die Möglichkeit für deutsche Unternehmen zur Forschung und Entwicklung am Standort Deutschland durch die vorhandenen Anlagen, Prozesse und Infrastruktur verbessert. Insbesondere in Anbetracht der stagnierenden PV-Produktion in Deutschland rückt zusätzlich der international sehr erfolgreiche PV-Anlagen und -Maschinenbau stärker in den Fokus. Dazu kann das PV‑TEC des Fraunhofer ISE ein wesentlicher Bestandteil sein, wenn der PERC-Standardprozess auf höchstem Niveau gepflegt wird.
Im Vorgängerprojekt »CUT-A« stand ebenfalls die Weiterentwicklung beidseitig passivierter PERC-Solarzellen aus mono- und multikristallinem p-Typ Silicium im Mittelpunkt. Im ebenfalls vom BMWi geförderten Schwesterprojekt »CUT-B« untersuchen wir unter anderem die material- und prozessbedingten Ursachen für die Schwankung der Wirkungsgrade von multikristallinen Siliciumsolarzellen mit passiviertem Emitter und passivierter Rückseite. |