Lasertechnik soll Solarzellen besser und preiswerter machen

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) und das Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln/Emmerthal (ISFH) arbeiten an einem Forschungsprojekt, um preiswertere Solarzellen mit höheren Wirkungsgraden zu fertigen. Das LZH und das ISFH wollen eine konkurrenzfähige Massenfertigung von Solarzellen mit Hilfe der Lasertechnologie demonstrieren. Ziele des Projekts sind ein Herstellungsprozess mit wenig Ausschuss und eine Reduzierung der Fertigungskosten. Auch neue Solarzellenkonzepte mit hohen Wirkungsgraden sollen zur Industriereife gebracht werden.
Der gegenwärtige Trend in der Solarzellenherstellung führe zu immer dünner und größer werdenden Silizium-Scheiben, wodurch mit dem derzeit üblichen Siebdruckverfahren auch die Bruch- bzw. Ausschussraten zunähmen, heißt es in der Pressemitteilung der Institute. Die Lasertechnik hingegen sei berührungsfrei und ermögliche die Bearbeitung dünnerer und größerer Scheiben mit weniger Ausschuss. Außerdem sei mit der Lasertechnologie ein hoher Automatisierungsgrad zu erreichen. Es zeichne sich heute schon ab, dass herkömmliche Solarzellen an ihre Wirkungsgradgrenzen (15% bis 17%) stoßen, betonen LZH und ISFH.

Rückseitenkontakt und Oberflächenstrukturierung steigern den Wirkungsgrad der Solarzelle
Die Lasertechnologie ermöglicht neue Zellkonzepte und Verfahren, welche die Solarzelle effizienter machen. Dazu gehören sowohl eine verbesserte Strukturierung als auch eine optimale Ausnutzung der Zelloberfläche. Mit Hilfe kleinster Laserbohrungen können beispielsweise die Kontakte auf die Rückseite verlegt und die zur Verfügung stehende Oberfläche um zirka 5-6 % vergrößert werden. Zusätzlich wird der Wirkungsgrad der Solarzelle gesteigert, wenn die Oberfläche durch Laserbearbeitung eine pyramidenähnliche Struktur erhält, welche die Absorption der Sonnenstrahlen erhöht. „Ein höherer Wirkungsgrad und weniger Ausschuss könnte zu einer kleinen Revolution in der Herstellung von Solarzellen führen. Daher werden auch Konzepte für Laserbearbeitungssysteme ausgearbeitet, damit eine rasche Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis möglich ist“, sagt Dr. Andreas Ostendorf, Geschäftsführer des LZH. “ Das Projekt mit einer Laufzeit bis Ende 2007 wird vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur und vom Niedersächsischen Umweltministerium gefördert.