Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Laser- und Drucktechnologien spielen eine zentrale Rolle bei der Herstellung von industriellen Solarzellen, vor allem bei der Strukturierung und Metallisierung.
Neben dem Flachbett-Siebdruck stehen auch alternative Druckverfahren wie Schablonen- und Rotationsdruck, Dispens- und Flextrail-Verfahren sowie Inkjetverfahren im Fokus. Wir arbeiten kontinuierlich an der Prozessentwicklung zur Realisierung feinster Kontaktstrukturen mit dem Ziel hochpreisiges Silber schrittweise zu reduzieren. Dabei werden auch zentrale Komponenten wie z. B. Druckköpfe selbst entwickelt und in bestehenden Systemen evaluiert sowie Entwicklungsarbeiten im Bereich Druckform und Druckmedium adressiert. Des Weiteren verfügt das Fraunhofer ISE über eine breite Expertise im Bereich Prozesssimulation und Digitalisierung sowie bei thermischen und photonischen Prozessen zum Trocknen und Sintern gedruckter Strukturen.
Laserprozesse sind in der Photovoltaik beispielsweise zum Markieren, Trennen, Bohren, Dotieren, zum „Defekt“- und „Schicht“-Annealing, der Zellverschaltung und der Schichtstrukturierung etabliert oder Gegenstand der Forschung und Entwicklung. Ziel sind je nach Applikation die Einsparung von Material, oder eine Steigerung der Wirkungsgrade der Solarzellen. Am Fraunhofer ISE werden diese Mikromaterialbearbeitungsprozesse kontinuierlich weiterentwickelt, in Abstimmung mit vor- und nachgelagerten Fertigungsschritten optimiert, modelliert und simuliert.
Weiterhin entwickeln und demonstrieren wir Systemtechnologie für die präzise Hochdurchsatz-Laserbearbeitung gängiger und zukünftiger Waferformate um kleinste Strukturgrößen zu realisieren.
Neben der kristallinen Silizium-Photovoltaik adressiert unsere Arbeit III-V-Solarzellen, die Dünnschichtphotovoltaik oder die Bearbeitung von Halbleitern für die Leistungselektronik.
