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Forschungsprojekt SelemSi

Realisierung von selektivem Emitter auf Silizium-Solarzellen mit Hilfe des Siebdruckes

Das KOENEN Application Team entwickelt im Rahmen eines Projektes zusammen mit dem Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik (CiS) in Erfurt die Realisierung des selektiven Emitters mit Hilfe des Siebdruckes.
 

In den letzten Jahren wurde hauptsächlich die klassische Solarzelle weiterentwickelt, so dass die Effizienz dieser Zellen durch die kleiner werdenden Strukturgrößen der Metallisierungslinien und somit größeren Eintrittsflächen für das Sonnenlicht gesteigert werden konnte. Heutzutage machen diese Solarzellen knapp 85% des Marktes aus. Hatten diese Zellen vor zwei Jahren noch Effizienzgrade von 16% aufzuweisen, werden heutzutage Effizienzen von knapp 18% erzielt. Die Steigerungsrate der Effizienz lässt sich jedoch aufgrund von physikalischen Eigenschaften nicht beliebig mit diesem Typ von Solarzellen weiter führen. Daher ist es wichtig, dass neue Technologien entwickelt und eingesetzt werden, die einen höheren Wirkungsgrad der Solarzellen (>18%) erreichen können.

Im Rahmen dieses Projektes sollen selektive Emitterstrukturen auf Siliziumsolarzellen mit Hilfe des technischen Siebdruckes entwickelt werden. Dabei sind zwei wesentliche Aspekte zu beachten. Zum einen ist die aufeinander abgestimmte Präzision eines zweifachen Druckes (selektiver Emitter und Metallisierungslinien) sehr wichtig. Eine schlechte Präzision würde erhebliche Effizienzverluste der Solarzellen bewirken. Zum anderen müssen die Metallisierungslinien sehr schmal (<50µm) sein und ein hohes Aspekt Ratio ausweisen. Das Aspekt Ratio gibt dabei das Verhältnis zwischen Druckhöhe und Druckbreite wieder. Ist dieses sehr hoch (>0,3) ist ein ungehinderter Stromfluss möglich, welches sich positiv auf die Solarzelleneffizienz auswirkt.

Die innovative Entwicklung dieser Technologie mit Hilfe des technischen Siebdruckes stellt im Vergleich zu anderen realisierten Methoden einen entscheiden wirtschaftlichen Vorteil dar. Es können die bereits beim Solarzellenkunden installierten Druckerlinien weiter verwendet werden, ohne dass zusätzliche Investitionskosten berücksichtigt werden müssen. Dadurch kann eine rasche Marktdurchdringung bei erfolgreicher Entwicklung dieser Technologie erfolgen.


Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
ZIM ist das Basisprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie für die marktorientierte Technologieförderung der mittelständischen Wirtschaft in Deutschland.

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