Das Projekt "PV-Basis: Technologie für Hocheffiziente Module mit 400W Leistung und einer Leistungsdichte von 240 W/m2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Im Rahmen des Projektes sollen bifaziale Siliziumsolarzellen und 'module entwickelt und Leistungsdichten pBifa von 240 W/m2 (Bestrahlungsstärke Gfront= 1000 W/m2, Grear=100 W/m2) auf einer Modulfläche von mindestens einem Quadratmeter demonstriert werden. Mit dieser Leistungsdichte wird für die heute vorherrschende Modulgröße von ca. 1,67 m2 eine Leistungsabgabe von 400 W erreicht, ca. 100 W bzw. 33% mehr als bei herkömmlichen monofazialen Spitzenmodulen in dieser Größenklasse. Zur Erzielung dieser Leistungsziele ist der Einsatz höchsteffizienter bifazialer Solarzellen mit exzellenter Oberflächenpassivierung notwendig. In der ersten Stufe wird eine 'SPEER' Zellarchitektur zum Einsatz (Shingled Passivated Edge, Emitter and Rear) kommen, bei der auch die Zellränder passiviert werden. Das Leistungsdichten-Ziel von pBifa = 240 W/m2 erfordert einen Zellwirkungsgrad von etwa 22,1% mit 85% Bifazialität. In der zweiten Stufe sollen Solarzellen bei denen zusätzlich die Kontaktflächen ('Con') passiviert sind als sogenannte 'SPEERCon'-Technologie eingesetzt und hiermit pBifa = 260 W/m2 erreicht werden. Aufgrund der deutlich niedrigeren Eingangstechnologiereife werden diese Zellen erst gegen Projektende zur Verfügung stehen. Besonders hervorzuheben ist, dass diese Leistungswerte zur Herstellung der Rekordmodule jeweils für etwa 1000 Zellen erreicht werden müssen, was die angestrebte Exzellenz unterstreicht. Verbindungs- und Einkapselungstechnologie zielen auf herausragende Effizienz. Für höchsteffiziente Flächennutzung wird ein neuer, in Patentierung befindlicher Ansatz zur besonders platzsparenden Schindelung von Zellstreifen verfolgt. Der 'SlimLine'-Ansatz vermeidet inaktive Modulfläche fast vollständig und ermöglicht einen integralen Produktionsprozess. Als Referenz wird für höchsteffiziente Materialnutzung ein optimierter Dünndraht-Multiwire Ansatz untersucht.
Das Projekt "Entwicklung hocheffizienter bifacialer Rückkontakt-Siliciumsolarzellen und PV-Module für die industrielle Massenfertigung (BiBaC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Neue Verfahrensschritte von grundsätzlicher Bedeutung für das kostengünstige Herstellen von hocheffizienten Solarmodulen aus kristallinem Si werden entwickelt. Die Kombination neuer und bekannter Verfahren wird zu beidseitig lichtempfindlichen Solarmodulen führen. Zur Reduktion des Si-Verbrauchs und der Euro/Wp-Kosten tragen außer der Bifacialität auch der hohe Wirkungsgrad der Zellen (20 Prozent von vorne, 18 Prozent von hinten) sowie der Einsatz dünner Wafer bei. Alle neuen Verfahrensschritte sind mit dem Einsatz dünner Wafer kompatibel. Arbeitsplanung: (i) Evaluation der neuen Verfahrensschritte lokale Nasschemie, Kontaktieren durch amorphes Si mittels selbstjustierender Metallisierung und Laserstrukturieren. (ii) Mit neuen Verfahrensschritten werden bifaciale Solarzellen im Wechselspiel von Messungen und Simulationsrechnung auf industrierelevanten Substratmaterialien optimiert. (iii) Der Vorteil bifacialer Solarmodule wird im Vergleich zu monofacialen Modulen evaluiert. Die Industriepartner können sowohl einzelne Verfahrensschritte als auch komplette Prozessabläufe der entwickelten Technologie in Hocheffizienz- und Standardlinien für ein- und beidseitig lichtempfindliche Module einsetzen.