Fraunhofer ISE erweitert industrienahe Photovoltaik-Forschung

Mulitkristalline Siliziumscheiben nach der Antireflexbeschichtung.
Mulitkristalline Siliziumscheiben nach der
Antireflexbeschichtung.

Das Labor- und Servicecenter Gelsenkirchen (LSC) des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) hat am 9. Februar 2007 neue Räume eingeweiht. Die Labors sollen neben der Forschung auch Solarzellenherstellern bei der Qualitätskontrolle nutzen. Vor dem Hintergrund immer kürzerer Innovationszyklen und eines beschleunigten Technologietransfers förderte das Land Nordrhein-Westfalen im Jahr 2000 die Ansiedlung des LSC. Mit einer Durchlaufpilotlinie für die Herstellung großflächiger Industrie-Solarzellen können die Forscher dort produzieren wie in einer Fabrik und gleichzeitig experimentieren wie im Labor.   "In den letzten sechs Jahren hat sich das Gelsenkirchener Fraunhofer LSC eindrucksvoll als Dienstleister für die Photovoltaikindustrie etabliert. Unser gemeinsames Konzept, eine Plattform für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft zu schaffen, ist mehr als aufgegangen", so der nordrhein-westfälische Minister für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Professor Andreas Pinkwart bei der Einweihung der neuen Laborräume. "Nordrhein-Westfalen ist das Energieland Nr. 1 in Deutschland und soll möglichst bald auch Energieforschungsland Nr. 1 werden. Das Fraunhofer-Labor ist ein weiterer Schritt hin zu diesem Ziel", sagte der Minister. Solarzellenhersteller können das LSC für die Qualitätskontrolle ihrer Produktion ebenso nutzen wie für kurzfristige Problemlösungen in der Fertigungslinie.



Laborergebnisse können direkt in die Produktion umgesetzt werden

"Unser mit modernster Technik ausgestattetes Labor erlaubt es, den Entwicklungen des Photovoltaik-Marktes Rechnung zu tragen. Die direkte Umsetzung der Laborergebnisse in die Produktion steht für uns im Mittelpunkt, betont Dr. Dietmar Borchert, Leiter des LSC. Das Angebot des Labors umfasse sowohl die Simulation und Optimierung von Durchlaufprozessen als auch die Entwicklung neuer Prozesse und Strukturen für Solarzellen. Darüber hinaus werde die Herstellung großflächiger so genannter Heterosolarzellen aus amorphem und kristallinem Silizium erforscht. Außerdem biete das LSC Gelsenkirchen Trainingsmöglichkeiten zu Charakterisierungsverfahren und zur Solarzellentechnologie.


Laser-Messverfahren entdeckt Fehler von Solarzellen

Ein Beispiel für die Entwicklung schneller Messverfahren ist das so genannte LBIC-System ("light beam induced current"). Damit können Stellen auf einer Solarzelle identifiziert werden, die zu einer Wirkungsgradverschlechterung führen. Das können zum Beispiel so genannte Korngrenzen sein (Randbereiche zwischen einzelnen Silizium-Kristallen). Auch Versetzungen oder Ausscheidungen zählen zu dieser Art von Defekten. Mit dem LBIC-Verfahren wird die Solarzelle zeilenweise per Laserstrahlpunkt beleuchtet, gleichzeitig wird der erzeugte Kurzschlussstrom gemessen. Dieser Strom wird in einen Wert umgerechnet, der dem Anteil der in der Solarzelle genutzten Photonen entspricht. Typischerweise findet die Messung an 500 x 500 Messpunkten statt und dauert etwa zwei Stunden, bei Ortsauflösungen von bis zu 6 Mikrometer (μm). Bis zu 30 x 30 Zentimeter große Solarzellen lassen sich so testen. Aufgrund der hohen Ortsauflösung lasse sich der Einfluss ausgewählter Solarzellenprozessschritte auf einzelne Defekttypen des Ausgangsmaterials verfolgen, so das LSC. Der Solarzellenhersteller erhalte Aussagen über den Einfluss einzelner Parameter seines Fertigungsprozesses auf mögliche Defekte im Material und könne seine Prozessschritte entsprechend optimieren.

14.02.2007   Quelle: Fraunhofer ISE   Solarserver.de   © Heindl Server GmbH
Bildquelle: Fraunhofer ISE

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