Schindelsolarzellen

Magazinentladung am PV-TEC-Zelltester: Schindelzelle von unten.
© Fraunhofer ISE / Foto: Dirk Mahler
Magazinentladung am PV-TEC-Zelltester: Schindelzelle von unten.
Pin-Kontaktierung einer Schindelzelle im PV-TEC Back End.
© Fraunhofer ISE / Foto: Dirk Mahler
Pin-Kontaktierung einer Schindelzelle im PV-TEC Back End.
Hocheffiziente Schindelsolarzellen in einem Autodach
© Fraunhofer ISE/ Foto: Dirk Mahler
Hocheffiziente Schindelsolarzellen in einem Autodach.

Um Solarmodule möglichst effizient zu gestalten, muss die photoaktive Fläche möglichst groß und die Leistungsverluste möglichst gering sein. Wenn Solarzellen im Modul überlappend eingelegt werden, spricht man vom »Schindeln«, so wie man es auf Hausdächern kennt. 

Durch das Schindeln gibt es weniger Lücken zwischen den einzelnen Zellen, so dass das einfallende Licht besser aufgenommen werden kann. Statt den Strom über externe Verbinder von einer Zelle zur nächsten zu transportieren, wird der Überlapp der Zellen genutzt, um sie miteinander zu verbinden.

Am besten ist es hierfür, die Zellen in schmale Streifen zu zerteilen. Das gibt den Schindelsolarzellen und -modulen auch ein besonderes optisches Erscheinungsbild. Große metallische Flächen für die Verbinder sind versteckt, so dass das Modul sehr homogen erscheint. Gerade für integrierte Anwendungen in Gebäudefassaden oder in Autodächern ist dies attraktiv. Zudem reflektieren Schindelsolarzellen weniger Licht, so dass sie mehr Leistung generieren können.

Die Anpassung der Solarzellenfertigung von den klassischen Konzepten hin zu Schindelsolarzellen erfordert einige dedizierte Optimierungen. Diese haben wir am Fraunhofer ISE in den letzten Jahren in einer Pilotlinienfertigung erprobt und weiterentwickelt. Wir haben schädigungsarme Lasertrennverfahren evaluiert und in der Pilotlinie etabliert, wie z.B. die »Thermal Laser Separation« (TLS). Für die Unterdrückung der Kantenrekombination haben wir die »Passivated Edge Technology« (PET) entwickelt und entsprechende Patente erhalten.

 

FuE Leistungen für Hersteller von Solarzellen und -modulen sowie Anlagenherstellern

Für Anfragen zu Forschungsaufträgen oder Kooperationen im Rahmen von Verbundprojekten stehen wir Ihnen gern jederzeit zur Verfügung. Unser Portfolio umfasst unter anderem:

  • Anpassung des Designs der Metallelektroden
  • Anpassung der Lasertrennverfahren für das Ausschneiden der Schindeln
  • Minimierung von Leistungsverlusten durch Rekombination an den Solarzell-Kanten
  • Bemusterungen unserer Solarzell-Herstellungs-Prozesse und Vergleich mit herkömmlichen Ansätzen
  • Begleitung der Umstellung in der Fertigung
  • Vergleiche bestehender Prozesse und Optimierungen in der Produktionslinie
  • Erprobung und Verfeinerung neuer Anlagen-Konzepte, Vorbereitung des Einsatzes in der Serienfertigung

Weitere Informationen zu diesem Forschungsthema:

Photovoltaik – Produktionstechnologie und Transfer

Verbindungs- und Einkapselungstechnologien

Lasertechnologien

FuE-Infrastruktur

PV-TEC – Photovoltaic Technology Evaluation Center

Veröffentlichungen zum Thema Schindelsolarzellen

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2023 Passivated Edge Technology (PET): Edge Passivation for Industrial Solar Cell Applications
Lohmüller, Elmar; Huyeng, Jonas; Hofmann, Marc; Baliozian, Puzant; Richter, Armin; Göbel, Alexander; Clement, Florian; Preu, Ralf
Vortrag
Presentation
2023 Development and Characterization of Bifacial p-type Silicon Shingle Solar Cells with Edge Passivation
Baliozian, Puzant
Dissertation
Doctoral Thesis
2023 IV Measurements of Shingle Solar Cells
Krieg, Alexander; Ramspeck, Klaus; Wöhrle, Nico; Kunze, Philipp; Rauer, Michael; Fell, Andreas; Greulich, Johannes; Rein, Stefan
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Shingle cell IV characterization based on spatially resolved host cell measurements
Kunze, Philipp; Demant, Matthias; Krieg, Alexander; Tummalieh, Ammar; Wöhrle, Nico; Rein, Stefan
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 IV Measurements of Shingle Solar Cells
Krieg, Alexander; Ramspeck, Klaus; Wöhrle, Nico; Kunze, Philipp; Rauer, Michael; Fell, Andreas; Greulich, Johannes; Rein, Stefan
Poster
2023 Lateral Currents in Shingle Solar Modules Detected by Magnetic Field Imaging
Klasen, Nils; Weber, Julian; Kraft, Achim; Neuhaus, Holger
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Overview of key results achieved in H2020 HighLite project helping to raise the EU PV industries' competitiveness
Tous, Loïc; Govaert, Jonathan; Harrison, Samuel; Carrière, Carolyn; Barth, Vincent; Giglia, Valentin; Buchholz, Florian; Chen, Ning; Halm, Andreas; Faes, Antonin; Nogay, Gizem; Quest, Hugo; Rößler, Torsten; Fellmeth, Tobias; Reinwand, Dirk; Stolzenburg, Hannah; Schindler, Florian; Mittag, Max; Morlier, Arnaud; Bokalič, Matevž; Brecl, Kristijan; Kikelj, Miha; Topic, Marko; Kester, Josco C.P.; Wendlandt, Stefan; Galiazzo, Marco; Voltan, Alessandro; Galbiati, Giuseppe; Ortiga, Marc Estruga; Torregrosa, Frank; Grimm, Michael; Denafas, Julius; Radavičius, Tadas; Lukinskas, Povilas; Savisalo, Tuukka; Regrettier, Thomas; Gordon, Ivan
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Challenges and Advantages for Cut Solar Cells for Shingling and Half-Cell Modules
Huyeng, Jonas; Lohmüller, Elmar; Rößler, Torsten; Shabanzadeh, Behnaz; Reichel, Christian; Weber, Julian; Hofmann, Marc; Kutzleben, Daniel von; Abdel Latif, Najwa; Kraft, Achim; Neuhaus, Holger; Clement, Florian; Preu, Ralf
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 TOPCon Shingle Solar Cells: Thermal Laser Separation and Passivated Edge Technology
Lohmüller, Elmar; Baliozian, Puzant; Gutmann, Leon; Kniffki, Leander; Richter, Armin; Wang, Lili; Dunbar, Ricky; Lepert, Arnaud; Huyeng, Jonas; Preu, Ralf
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Thermal laser separation and high-throughput layer deposition for edge passivation for TOPCon shingle solar cells
Lohmüller, Elmar; Baliozian, Puzant; Gutmann, Leon; Kniffki, Leander; Beladiya, Vivek; Geng, Jürgen; Wang, Lili; Dunbar, Ricky B.; Lepert, Arnaud; Hofmann, Marc; Richter, Armin; Huyeng, Jonas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 How to assess the electrical quality of solar cell interconnection in shingle solar modules
Weber, Julian; Rößler, Torsten
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Magnetic Field Imaging (MFI) of Shingle Solar Modules
Weber, Julian; Hoffmann, Stephan; Kaufmann, Kai; De Rose, Angela
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Application of SHJ and TOPCon Shingle Cells in Full Format and Integrated Modules
Nikitina, Veronika; Reinwand, Dirk; Fellmeth, Tobias; Neven-du Mont, Sebastian; Kutzleben, Daniel von; Rößler, Torsten; Neuhaus, Dirk Holger
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Contactless Measurement of Current-Voltage Characteristics for Silicon Solar Cells
Greulich, Johannes; Wirtz, Wiebke; Höffler, Hannes; Wöhrle, Nico; Juhl, Matthias K.; Kunz, Oliver; Rein, Stefan; Bett, Andreas W.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Root Cause Analysis of Solar Cell Cracks at Shingle Joints
Klasen, Nils; Heinz, Friedemann D.; De Rose, Angela; Rößler, Torsten; Kraft, Achim; Kamlah, M.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 FoilMet®-Interconnect: Busbarless, electrically conductive adhesive-free, and solder-free aluminum interconnection for modules with shingled solar cells
Paschen, Jan; Baliozian, Puzant; John, Oliver; Lohmüller, Elmar; Rößler, Torsten; Nekarda, Jan F.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 A Comprehensive Study of Module Layouts for Silicon Solar Cells under Partial Shading
Klasen, Nils; Lux, Florian; Weber, Julian; Roessler, Torsten; Kraft, Achim
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Performance of Shingled Solar Modules Under Partial Shading
Klasen, Nils; Weißer, D.; Rößler, Torsten; Neuhaus, Dirk Holger; Kraft, Achim
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Progress in shingle interconnection based on electrically conductive adhesives at Fraunhofer ISE
Rößler, Torsten; Kutzleben, Daniel von; Klasen, Nils; Nikitina, Veronika; Baliozian, Puzant; Münzer, Anna; Fokuhl, Esther; Kraft, Achim
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Quantitative Evaluation of the Shading Resilience of PV Modules
Klasen, Nils; Lux, F.; Weber, Julian; Weißer, Daniel; Rößler, Torsten; Kraft, Achim; Neuhaus, Dirk Holger
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Thermal Laser Separation of PERC and SHJ Solar Cells
Baliozian, Puzant; Münzer, Anna; Lohmüller, Elmar; Nair, A.; Fellmeth, Tobias; Wöhrle, Nico; Höffler, Hannes; Spribille, Alma; Preu, Ralf
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Root Cause Analysis of Solar Cell Cracks at Shingle Joints
Klasen, Nils; Heinz, Friedemann D.; De Rose, Angela; Rößler, Torsten; Kraft, Achim; Kamlah, M.
Vortrag
Presentation
2020 Laser Assisted Separation Processes for Bifacial pSPEER Shingle Solar Cells
Münzer, Anna; Baliozan, Puzant; Ahmed, K.; Nair, A.; Lohmüller, Elmar; Fellmeth, Tobias; Spribille, Alma; Preu, Ralf
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2020 Postmetallization "Passivated Edge Technology" for Separated Silicon Solar Cells
Baliozian, Puzant; Al-Akash, Mohammad; Lohmüller, Elmar; Richter, Armin; Fellmeth, Tobias; Münzer, Anna; Wöhrle, Nico; Saint-Cast, Pierre; Stolzenburg, H.; Spribille, Alma; Preu, Ralf
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2020 Post-Metallization Passivated Edge Technology (PET) for Bifacial Silicon Shingle Solar Cells - pSPEERPET
Baliozan, Puzant; Lohmüller, Elmar; Fellmeth, Tobias; Richter, Armin; Münzer, Anna; Bhandary, A.; Wöhrle, Nico; Spribille, Alma; Preu, Ralf
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2020 Integrated Lightweight, Glass-Free PV Module Technology for Box Bodies of Commercial Trucks
Kutter, Christoph; Basler, Felix; Alanis, Luis Eduardo; Markert, Jochen; Heinrich, Martin; Neuhaus, Dirk Holger
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2020 Passivated emitter and rear cell - Devices, technology, and modeling
Preu, Ralf; Lohmüller, Elmar; Lohmüller, Sabrina; Saint-Cast, Pierre; Greulich, Johannes M.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2020 Cell-To-Module (CTM) Analysis for Photovoltaic Modules with Cell Overlap
Shahid, Jibran; Karabacak, A.Ö.; Mittag, Max
Vortrag
Presentation
2019 Accelerated TC Test in Comparison with Standard TC Test for PV Modules with Ribbon, Wire and Shingle Interconnection
Schiller, C.; Rendler, Li Carlos; Eberlein, Dirk; Mülhöfer, Georg; Kraft, Achim; Neuhaus, Dirk Holger
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2019 PERC-Based Shingled Solar Cells and Modules at Fraunhofer ISE
Baliozian, Puzant; Klasen, Nils; Wöhrle, Nico; Kutter, Christoph; Stolzenburg, H.; Münzer, Anna; Saint-Cast, Pierre; Mittag, Max; Lohmüller, Elmar; Fellmeth, Tobias; Al-Akash, Mohammad; Kraft, Achim; Heinrich, Martin; Richter, Armin; Fell, Andreas; Neuhaus, Dirk Holger; Preu, Ralf
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2019 Edge Recombination Analysis of Silicon Solar Cells Using Photoluminescence Measurements
Stolzenburg, Hannah; Fell, Andreas; Schindler, Florian; Kwapil, Wolfram; Richter, Armin; Baliozan, Puzant; Schubert, Martin C.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2019 Analysis of Shingle Interconnections in Solar Modules by Scanning Acoustic Microscopy
Verissimo Mesquita, Laila; Klasen, Nils; Fokuhl, Esther; Philipp, Daniel; Pitta Bauermann, Luciana
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2019 FEM Simulation of Deformations in Strings of Shingled Solar Cells Subjected to Mechanical Reliability Testing
Klasen, Nils; Romer, Pascal; Beinert, Andreas; Kraft, Achim
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2018 Einkapselungsfolie für ein Photovoltaikmodul in Schindelbauweise
Wirth, Harry
Patent
2018 Bifacial shingle solar cells on p-type Cz-Si (pSPEER)
Baliozan, Puzant; Lohmüller, Elmar; Fellmeth, Tobias; Wöhrle, Nico; Krieg, Alexander; Preu, Ralf
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2018 Metallization Fraction of Bifacial pSPEER Shingle Solar Cells
Al-Akash, Mohammad; Baliozan, Puzant; Lohmüller, Elmar; Fellmeth, Tobias; Wöhrle, Nico; Preu, Ralf
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2018 Comparison of Layouts for Shingled Bifacial PV Modules in Terms of Power Output, Cell-to-Module Ratio and Bifaciality
Mondon, Andrew; Klasen, Nils; Fokuhl, Esther; Mittag, Max; Heinrich, Martin; Wirth, Harry
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2018 Bifacial p-type silicon shingle solar cells - the "pSPEER" concept
Baliozian, Puzant; Lohmüller, Elmar; Fellmeth, Tobias; Wöhrle, Nico; Krieg, Alexander; Preu, Ralf
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2018 Bifacial pSPEER Solar Cells for Shingle Modules
Baliozan, Puzant; Fellmeth, Tobias; Wöhrle, Nico; Lohmüller, Elmar; Preu, Ralf
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2017 The SPEER solar cell - simulation study of shingled bifacial PERC-technology-based stripe cells
Wöhrle, Nico; Fellmeth, Tobias; Lohmüller, Elmar; Baliozan, Puzant; Fell, Andreas; Preu, Ralf
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2017 Shingled cell interconnection: A new generation of bifacial PV-modules
Klasen, Nils; Mondon, Andrew; Kraft, Achim; Eitner, Ulrich
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2017 The development of shingled cells and modules
Preu, Ralf
Vortrag
Presentation
2017 Cell-to-Module (CTM) analysis for photovoltaic modules with shingled solar cells
Mittag, Max; Zech, Tobias; Wiese, Martin; Bläsi, David; Ebert, Matthieu; Wirth, Harry
Vortrag
Presentation
2015 Triangular Ribbons for Improved Module Efficiency
Mittag, Max; Beinert, Andreas; Rendler, Li Carlos; Ebert, Matthieu; Eitner, Ulrich
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2012 Field thermal performance of naturally ventilated solar roof with PCM heat sink
Kosny, J.; Biswas, K.; Miller, W.; Kriner, S.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2006 Solar cell processing of recrystallized wafer equivalents on low-cost ceramics
Janz, Stefan; Reber, S.; Habenicht, Holger; Lindekugel, Stefan; Lautenschlager, Harald; Schetter, Christian; Lutz, F.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

This list has been generated from the publication platform Fraunhofer-Publica