Photovoltaik-Forschung und -Entwicklung: ISFH meldet 21,2 % Rekord-Wirkungsgrad für industrielle Silizium-PERC-Solarzelle

Die 21,2 % sind der weltweit höchste Wirkungsgrad für industrietypische Silizium-Solarzellen mit Siebdruckmetallisierung.

Breite der Kontaktfinger auf 46 Mikrometer reduziert
Zwei technologische Verbesserungen ermöglichen den Rekord-Wirkungsgrad. Zum einen wird die Zellvorderseite mit einem Fünf-Busbar-Design mittels Doppeldruck metallisiert, was die Breite der Kontaktfinger auf 46 Mikrometer (μm) reduziert und daher eine wesentlich geringere Abschattung erzielt. Dieser fortschrittliche Siebdruck-Prozess wurde am ISFH zusammen mit DEK Solar unter Verwendung ihrer Eclipse-Druckplattform, Präzisionssiebe und Schablonen optimiert. Zudem verwendet der Vorderseitendruck fortschrittliche Silber-Pasten des Herstellers Heraeus.
Zum anderen werden die lokalen Rückkontakte mir einer verbesserten Aluminium-Paste von DuPont Microcircuit Materials gedruckt in Kombination mit einer optimierten Kontaktgeometrie mit schmaleren Linien. Über diese Innovationen hinaus verwendet die Solarzelle eine AlOx/SiNy-passivierte Rückseite (PERC) und einen homogen Phosphor-dotierten Emitter, sowie einen 156 × 156 mm² großen Bor-dotierten Czochralski (Cz)-Silizium Wafer.

Weltrekord-Wirkungsgrad Ergebnis des Forschungsprojekts „HighScreen“
„Der 21,2 %-Weltrekord-Wirkungsgrad wurde im Forschungsprojekt HighScreen erzielt, gefördert durch das Bundesumweltministerium, in Zusammenarbeit mit unseren Projekt-Partnern SolarWorld AG, Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG, RENA GmbH und SINGULUS TECHNOLOGIES AG“, freuen sich Dr. Thorsten Dullweber, Leiter der ISFH Forschungsgruppe ‘Solarzellen Produktionsprozesse’ und Institutsleiter Prof. Rolf Brendel.

Technologischer Durchbruch
„DEK Solar ist erfreut, ein integraler Teil dieser exzellenten Kooperation zu sein und widmet sich auch zukünftig der Entwicklung technologisch führender Metallisierungsprozesse. Unsere enge Zusammenarbeit mit dem ISFH liefert einmal mehr herausragende Ergebnisse“, sagt Tom Falcon, Principal bei DEK Solar.
„21,2 % Wirkungsgrad einer industriellen PERC-Solarzelle ist ein echter technologischer Durchbruch. Die exzellente Prozess- und Solarzellen-Expertise des ISFH konnte durch die Silber-Pasten von Heraeus optimal zum Einsatz kommen“, erläutert Carsten Mohr, Vice President Global Sales des Heraeus Geschäftsbereiches Photovoltaik.
„DuPont freut sich, dass seine ‚Solamet‘-Al-Metallpaste in der Zusammenarbeit mit dem ISFH erfolgreich zum Einsatz kam“, sagt Peter Brener, Photovoltaics Global Marketing Manager, DuPont Microcircuit Materials. „Die Forschung und Weiterentwicklung der Aluminium Pastenchemie hat signifikant zu diesem Rekordergebnis beigetragen.“

Nächste Technologiegeneration industrietypischer Silizium-Solarzellen
Etwa 80 % der heute industriell produzierten Solarzellen verwenden p-leitende, kristalline 156 × 156 mm² große Silizium Wafer in Kombination mit Siebdruck für die Metallisierung. Wirkungsgradsteigerungen für solche Zellen haben daher eine besonders hohe Relevanz für die fertigende Industrie und sind ein weltweit intensiv bearbeitetes Forschungsthema. PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) Solarzellen gelten dabei als nächste Technologiegeneration industrietypischer Silizium-Solarzellen.

11.04.2014 | Quelle: Institut für Solarenergieforschung Hameln | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH