Das Projekt "Teilvorhaben: Schwerpunkt passivierende CVD-Dotierschichten und optisch transparentere Poly-Si-Schichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich für Physik durchgeführt. Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist es kostengünstige Prozesse für n-dotierte und p-dotierte poly-Si Schichten unter Verwendung eines APCVD-Prozesses zu entwickeln, die eine signifikanten Reduktion der Rekombinationsstromdichten der passivierten und metallisierten Bereiche auf unter 15 fA/cm2 (n-poly-Si) bzw. auf unter 25 fA/cm2 (p-poly-Si) erlauben und einen Wirkungsgradgewinn durch die Verwendung von poly-Si von 0,4% absolut als Drop-In Prozessschritt für p und n-Typ PERC Solarzellen nachzuweisen. Es wird ebenfalls eine Evaluation der Prozesskosten durchgeführt. Die Kombination der poly-Si Schichten mit einem CVD-Glas basierten Emitter in einer p-Typ oder n-Typ Solarzelle soll den Wirkungsgrad auf mehr als 22% erhöhen und die Prozesskomplexität durch die Multifunktionalität der CVD-Glasschicht senken. Das Vorhaben von UKN ist in 6 Arbeitspakete AP gegliedert, die sich aus dem Entwicklungsablauf ergeben und der Bearbeitung der Hauptziele dienen: a) die Entwicklung in-situ p- und n-dotierter poly-Si Schichten unter Verwendung einer APCVD-Anlage für die Anwendung als BSF. b) Entwicklung eines Grenzflächenoxids auf Maschinen, die für die Massenproduktion geeignet sind. c) die Entwicklung einer CVD-Glasschicht, die bei dem für eine gute Passivierung von und für einen guten Stromtransport über die poly-Si/c-Si-Übergänge eingesetzten Hochtemperaturschritt eine ausreichend hohe Dotierung und einen genügend niedrigen Sättigungsstrom und eine Kontaktierung mittels Ag-Paste auf Si-Oberflächen erlauben. d) die Kontaktierung der poly-Si Schicht insbesondere mittels Ag-Siebdruckkontakten aber auch mittels aufgedampftem Al nach Laseröffnung der darunterliegenden dielektrischen Schicht. e) Demonstration des Wirkungsgradvorteiles der unter (a-d) entwickelten innovativen Technologien im Vergleich zu konventionellen p- und n-Typ PERC-Zellen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integration passivierender, mittels APCVD abgeschiedener Kontakte in p- und n-Typ Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. KOMPASS ist ein Verbundprojekt zwischen SCHMID, UKN und ISFH. Erstmals soll Atmospheric Pressure Chemical Enhanced Vapor Deposition (APCVD) als potentiell kostengünstige Abscheidemethode für passivierende Kontakte eingesetzt werden. Diese ganzflächigen Rückseitenkontakte können Löcher-sammelnd ausgeführt werden und somit eine interessante Drop-In Alternative zu den lokalen Rückseitenkontakten heutiger p-Typ-Zellen darstellen, die eine Wirkungsgradsteigerung von mindestens 0.4% erlauben sollte. Alternativ können diese ganzflächigen Rückseitenkontakte auch Elektronen-sammelnd ausgeführt werden und somit in heutigen industriellen n-Typ-Zellen zum Einsatz kommen. Weitere Kostenersparnisse können sich aus Prozessvereinfachungen ergeben, die die Kombination der passivierende Rückseitenkontakte mit der Anwendung von APCVD-Schichten als Quelle zur Dotierung der Zell-Vorderseite erlaubt. KOMPASS gliedert sich in 6 Arbeitspakete: AP1 beinhaltet die Entwicklung von mittels APCVD abgeschiedenen, passivierenden Kontakte. Bevorzugt sollen diese auf Basis von in situ n+ oder p+ dotierten Si-reichen Schichten realisiert werden, welche auf Anlagen von SCHMID abgeschieden werden. AP2 beinhaltet die Entwicklung eines nasschemischen gewachsenen Grenzflächenoxides mit Anlagen von SCHMID. AP3 beinhaltet die Weiterentwicklung von CVD-Schichten zur als Dotierquelle zur Erzeugung von konventionellen Solarzellen-Vorderseiten (n+ und p+). AP4 beinhaltet die Zusammenführung des für beide Prozesse (Herstellung Rück- und Vorderseite der Solarzelle) benötigten Temperaturbudgets. AP5 beinhaltet die Entwicklung der Metallisierung der passivierenden Rückseitenkontakte. AP6 beinhaltet die Integration der passivierenden Rückseitenkontakte in heutige industrielle p- und n-Typ Solarzellen, wobei neben dem Drop-in Ansatz (jeweils nur Integration der neuartigen Rückseite bei konventioneller Vorderseite) auch eine Kombination mit den CVD-basierenden neuartigen Vorderseitenemitter evaluiert werden soll.