Rock-Star – Evaluation und Entwicklung von Rotationsdruckverfahren für die Herstellung von Si-Solarzellen

Laufzeit: September 2015 - Dezember 2019
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Kooperationspartner: Asys Group, Gallus Ferd. Ruesch AG, ContTech Elastomer-Beschichtungen GmbH, TU Darmstadt IDD
Assoziierte Partner: Zecher GmbH, Hanhwa Q-Cells
Webseite: https://www.solarstromforschung.de/rock-star/
Projektfokus:
© Fraunhofer ISE, ContiTech Elastomerbeschichtungen GmbH

Rotative Vorderseitenmetallisierung einer Si-Solarzelle mit ContiTech Laserline EPDM-Druckform

Die deutsche PV-Industrie steht angesichts der aktuellen Wandels der Solarbranche neuen Herausforderungen gegenüber. Es gilt, den bestehenden Überkapazitäten und dem immensen Kostendruck in der Herstellung von Solarzellen und -modulen durch neue, innovative Konzepte und eine neue Generation von Produktionstechniken zu begegnen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf kostenintensiven Prozessschritten wie der Vorder- und Rückseitenmetallisierung, bei denen innovative und Material einsparende Herstellungsverfahren entscheidend zur Senkung der Herstellungskosten beitragen können. Unter der Federführung des Technologieführers im Bereich Solarzellenmetallisierungslinien  – ASYS Solar – und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE werden im Rahmen des Forschungsvorhabens »Rock-Star« Hochdurchsatz-Rotationsdruckverfahren für die kosteneffiziente Metallisierung von Si-Solarzellen evaluiert und geeignete Anlagentechnik entwickelt. 

Die deutsche PV-Industrie steht angesichts der aktuellen Wandels der Solarbranche neuen Herausforderungen gegenüber. Es gilt, den bestehenden Überkapazitäten und dem immensen Kostendruck in der Herstellung von Solarzellen und -modulen durch neue, innovative Konzepte und eine neue Generation von Produktionstechniken zu begegnen. Besonderes Augenmerk gilt dabei kostenintensiven Prozessschritten wie der Vorder- und Rückseitenmetallisierung, bei denen innovative und Material einsparende Herstellungsverfahren entscheidend zur Senkung der Herstellungskosten beitragen können. Als neue technische Lösung für die Metallisierung von Solarzellen,  können Rotationsdruckverfahren wie Flexodruck, Rotationssiebdruck und indirekter Tiefdruck in Betracht gezogen werden. Rotationsdruckverfahren werden hauptsächlich dann eingesetzt, wenn es um die Übertragung feiner Strukturen mit hohen Durchsatzraten geht. Im Rahmen des Forschungsvorhabens »Rock-Star« möchte ein Verbund namhafter Industrieunternehmen nun die Einsatzmöglichkeit dieser Technologie für die Metallisierung von Solarzellen erforschen und bewerten. Unter der Federführung des Technologieführers im Bereich Solarzellenmetallisierungslinien  – ASYS Solar – und des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) werden im Rahmen des Forschungsvorhabens Hochdurchsatz-Rotationsdruckverfahren für die kosteneffiziente Metallisierung von Si-Solarzellen evaluiert und eine Hochdurchsatz-Demonstratoranlage mit Flexo- und Rotationssiebdruckmetallisierung entwickelt. Die Konzeption und Fertigung einer solchen Anlage erfordert höchste Präzision im Hinblick auf das Transportkonzept und die Auslegung der Rotationsdruckwerke. Aktuell wird die Demonstratoranlage unter Federführung von ASYS Solar gefertigt und voraussichtlich im 2. Quartal 2019 am Fraunhofer ISE in Betrieb genommen. Angestrebt wird dabei ein Durchsatz von bis zu 8000 Solarzellen/Stunde. Die Gallus Druckmaschinen GmbH bereichert den Forschungsverbund in dieser Hinsicht mit Ihrer jahrzehntelangen Erfahrung als weltweit führender Hersteller hochpräziser rotativer Druckwerke sowie industriell hergestellter Siebdruckplatten Gallus Screeny P-Line mit der einzigartigen Flow-Shape Topographie. Die ContiTech Elastomer Coatings GmbH entwickelt für das Forschungsvorhaben mikrometergenaue, lasergravierte Druckplatten. Wissenschaftlich und technologisch wird das Projekt vom Fraunhofer ISE und dem Institut für Druckverfahren und Druckmaschinen (IDD)  der Technischen Universität Darmstadt begleitet. Als assoziierte Partner begleiten das Projekt die Firmen Hanwha Q Cells GmbH und die Kurt Zecher GmbH mit Know-How im Bereich Solarzellen- und Solarmodulfertigung und Rasterwalzen.

Wissenschaftlich und technologisch wird das Projekt vom Fraunhofer ISE und dem Institut für Druckverfahren und Druckmaschinen (IDD) der Technischen Universität Darmstadt begleitet. Als assoziierte Partner begleiten das Projekt die Firmen Hanwha Q Cells GmbH und die Kurt Zecher GmbH mit Know-how im Bereich Solarzellen- und Solarmodulfertigung und Rasterwalzen.