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ABGESCHL. PROJEKTE

PfZ (Prozesse für ZEBRA)

  • Förderer: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
  • Förderkennzeichen: 0325840A
  • Fördervolumen: 1.546.400,00 €
  • Laufzeit: 08/2015 bis 07/2018
  • Konsortium: ISC Konstanz, centrotherm, ROFIN-BAASEL Lasertech, Fraunhofer CSP
     

Ziele

Im PfZ-Projekt wird die IBC-Solarzelle des ISC Konstanz (ZEBRA) für die bevorstehende industrielle Anwendung optimiert. Zusammen mit den Projektpartnern passen wir Diffusionsprozesse, Passivierungs­schichten, Prozesssequenz und Laserprozesse an eine Produktion im industriellen Maßstab an. Dabei untersuchen wir gemeinsam wichtige Aspekte der Herstellungsschritte hinsichtlich des möglichen Durchsatzes in der Fertigung, der Herstellungskosten und der notwendigen Investitionen. Untersucht werden alle Herstellungsschritte vom Wafer bis zum Modul.

Ziel des Projektes sind 60-zellige Module, die in einer virtuellen Pilotlinie der Partner hergestellt werden und die den Anforderungen an gängige Haltbarkeitstests genügen. Solarzellen und Module werden dabei ausschließlich mit industriell erprobten Prozessschritten und Anlagen hergestellt, sodass sich der Zell­prozess durch ein Upgrade bestehender Produktionslinien in die Produktion umsetzen lässt.
 

Beschreibung

Das Projekt ist in fünf Arbeitspakete untergliedert. Sie umreißen die wichtigsten Tätigkeiten, wobei jedoch viele interdisziplinäre Arbeiten notwendig sind.

  1. Laserablation und Metallisierung
  2. Diffusion und Passivierung
  3. Modulintegration
  4. Simulation
  5. Industrielle Anwendung

Die Arbeitspakete 1 und 2 dienen zur Anpassung der Prozesse an die industrielle Fertigung und deren weiteren Optimierung. Dabei werden Themen wie z. B. LP-Bordiffusion, schnelle Laserablation, PECVD-AlOx-Passivierung, Siebdruck-Metallisierung und integrierte Bypassdioden bearbeitet. In Arbeitspaket 3 beschäftigt sich das Konsortium mit der Integration der entwickelten Solarzelle in das Modul, gibt Impulse für die Entwicklung modulrelevanter Aspekte und untersucht die Beständigkeit der Module gegenüber den gängigen Alterungstests. Dabei stehen leitende Rückseitenfolien und Lötverbindungen im Fokus. Zudem werden bifaziale Ansätze untersucht und 60-zellige Module hergestellt.

Zur Unterstützung der Arbeitspakete 1 bis 3 werden im Rahmen von Arbeitspaket 4 Simulations­rechnungen zu verschiedenen Fragestellungen wie z. B. Antireflexionsschichten (ARC), interner Reflexion, Rückwärtsströmen in Zelle und Modul und Modulverschattung durchgeführt. Arbeitspaket 5 umfasst Arbeiten zur industriellen Umsetzung, wie CoO-Berechnungen von Betriebsmittelkosten und Patent­recherchen, und die Herstellung von ZEBRA-Modulen in einer virtuellen Pilotlinie der Projektpartner.