Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung amorpher und mikrokristalliner Halbleiter mittels VHF PECVD und Vergleich mit Hot-Wire CVD" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik durchgeführt. In diesem Verbundprojekt sollen neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die sich durch drei wesentliche Materialeigenschaften auszeichnen: Hohe Passivierwirkung, sehr gute optische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit. Es werden Elektroden entwickelt, die auf dielektrischen Schichten basieren und mit der PERC Anlagentechnik und Prozessführung kompatibel sind. Weiterhin werden Elektroden mit verbesserter Transparenz und besserer passivierender Wirkung für a Si:H/c Si Heterokontaktsolarzellen angestrebt. Für TUD: Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung amorpher und mikrokristalliner Halbleiter mittels VHF PECVD und Vergleich mit Hot-Wire CVD. Es werden drei wissenschaftliche Ansätze verfolgt. Zum einen sollen heutige dielektrische Passivierungsschichten durch Dotierung und Einführung von Laminatstrukturen weiterentwickelt werden. Im zweite Ansatz werden amorphe und mikrokristallinen Halbleitern mit hohen Bandlücken (a SiOx, a SiC und Mikro c SiOx) entwickelt. Um die Passivierungswirkung dieser Materialien weiter zu erhöhen, werden im dritten Ansatz neue Abscheideverfahren mit extrem geringer Grenzflächenschädigung für Heterokontakt-Solarzellen entwickelt. Für die drei Ansätze werden zunächst die neue Prozessanlagentechnik und die entsprechenden Prozesse entwickelt. Danach findet die Materialentwicklung und abschließende die Demonstration und Verifikation in funktionierenden Solarzellen statt.
Das Projekt "Teilvorhaben FAP GmbH: Entwicklung einer Hot-Wire Linienquelle und einer PECVD Abscheidung mit Plasmafrequenzen bis 200 MHz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FAP Forschungs- und Applikationslabor Plasmatechnik GmbH Dresden durchgeführt. In diesem Verbundprojekt sollen neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die sich durch drei wesentliche Materialeigenschaften auszeichnen: hohe Passivierwirkung, sehr gute optische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit. Es werden Elektroden entwickelt, die auf dielektrischen Schichten basieren und mit der PERC Anlagentechnik und Prozessführung kompatibel sind. Weiterhin werden Elektroden mit verbesserter Transparenz und besserer passivierender Wirkung für a-Si:H/c-Si Heterokontaktsolarzellen angestrebt. FAP: Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung einer Hot-Wire Linienquelle und einer PECVD Abscheidung mit Plasmafrequenzen bis 200 MHz für diese Aufgabenstellung. Es werden drei wissenschaftliche Ansätze verfolgt. Zum einen sollen heutige dielektrische Passivierungsschichten durch Dotierung und Einführung von Laminatstrukturen weiterentwickelt werden. Im zweiten Ansatz werden amorphe und mikrokristalline Halbleiter mit hohen Bandlücken (a-SiOx, a-SiC und Mikro c-SiOx) entwickelt. Um die Passivierungswirkung dieser Materialien weiter zu erhöhen, werden im dritten Ansatz neue Abscheideverfahren mit extrem geringer Grenzflächenschädigung für Heterokontakt-Solarzellen entwickelt. Für die drei Ansätze werden zunächst die neue Prozessanlagentechnik und die entsprechenden Prozesse entwickelt. Danach finden die Materialentwicklung und abschließend die Demonstration und Verifikation in funktionierenden Solarzellen statt.
Das Projekt "SubsTungs - Substitution von Wolfram in Verschleißschutzschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Werkstoffe, Lehrstuhl Werkstofftechnik durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens SubsTungs ist die Entwicklung hochverschleißbeständiger, wolframfreier Auftragschweißlegierungen, in denen Wolframkarbid (kritisches Element) durch andere in Europa verfügbare und zugleich kostengünstige Hartstoffe ersetzt wird. Dies erscheint dadurch möglich, dass die bisher in Fe-Werkstoffen nicht einsetzbaren Hartstoffe durch funktionale Beschichtungen ummantelt werden, sodass sie stoffschlüssig in neu zu entwickelnde Metallmatrices platziert werden können. Zur Zielerreichung wird in einem ersten Schritt am Lehrstuhl Werkstofftechnik der Ruhr-Universität Bochum eine CVD-Anlage zur Partikelbeschichtung aufgebaut. Auf Basis von Beschichtungsversuchen bei Variation der Prozessparameter und verwendeten Präkursoren sollen über die Nanoindentation optimale Schichtsysteme evaluiert werden. Die beschichteten Hartstoffe sind in einem darauf folgenden Schritt mit dem neuentwickelten Metallpulver zu einem Schweißzusatzwerkstoff zu verarbeiten, der durch konventionelle Schweißverfahren (Autogen, MSG, UP) als Panzerschicht auf Stahlsubstrate aufgebracht werden soll.
Das Projekt "Entwicklung neuer Kontakte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EWE - Forschungszentrum für Energietechnologie e.V. durchgeführt. Ziel des geplanten Verbundprojektes ist es, die technologischen Grundlagen für die Herstellung von Dünnschicht-Silizium Solarzellen auf flexiblen Metallsubstraten zu verbessern. Das angestrebte Projektziel gliedert sich auf die folgenden Ansätze auf, die mit Beteiligung von NEXT ENERGY vorangetrieben werden sollen: Evaluierung und Entwicklung neuer flexibler Substrate für die Dünnschicht PECVD Beschichtung; Entwicklung kostengünstiger und leicht zu produzierender Lösungen für den Front- und Rückkontakt, die gleichzeitig den Lichteinfang verbessern; Test und Vergleich verschiedener Zellkonzepte in Substrat-Zellkonfiguration auf Metallsubstraten; Verkapselungstests und Optimierung der Lichteinkopplung. Die jeweiligen Ansätze verbindet am Ende das konkrete Gesamtziel, ein Zellenkonzept auf flexiblen Substraten mit stabilem Wirkungsgrad größer als 11 Prozent zu demonstrieren. NEXT ENERGYs Beteiligung in den einzelnen Arbeitspaketen ist wie folgt aufgeteilt: Evaluierung von ALANOD hergestellter flexibler Al-Substrate für die Dünnschicht PECVD Beschichtung; Entwicklung kostengünstiger und leicht produzierbarer Front- und Rückkontakt auf flexiblen Al-Substraten, die gleichzeitig den Lichteinfang verbessern; Test und Optimierung verschiedener Zellkonzepte in Substrat-Zellkonfiguration, unterstützt durch elektro-optische Simulationen; Optimierung der Lichteinkopplung unter Berücksichtigung der Verkapselung; Herstellung von Demonstratoren und Realisierung von Meilensteinen;
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Solarzellen auf flexiblen Substraten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-5: Photovoltaik durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Weiterentwicklung von Foliensolarzellen auf der Basis eines hochproduktiven dynamischen Verfahrens zur Abscheidung von a/Mikro c-Silizium-Solarzellen mit einer Plasma-CVD-Durchlaufanlage. Das Vorhaben beinhaltet die Beschichtung von flexiblen, transparenten und temperaturstabilen Folien, mit Barriereschichten, Metallen und Halbleitermaterialien mit dem Ziel eines vollständigen Rolle-zu-Rolle (RzR) Verfahrens zur Herstellung von Solarmodulen und für Anwendungen in anderen Bereichen der flexiblen Elektronik. Die aus Vorläuferprojekten vorhandenen Versuchsanlagen können für die Prozess- und Bauelemententwicklung auf flexiblen Foliensubstraten genutzt werden. Im Teilprojekt des FZJ sollen Depositionsprozesse für a-Si/Mikro c-Si:H Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad auf Foliensubstraten entwickelt und bestehende Prozesse an die Erfordernisse der Foliensubstrate, insbesondere der maximalen Prozesstemperaturen von 140 C angepasst werden. Darüber hinaus sollen am FZJ neue Folienmaterialien auf ihre Eignung als Substrat für a-Si/Mikro c-Si:H Solarzellen untersucht werden. Entwicklung der Infrastruktur für die Beschichtung und Handhabung von Folien aus RzR Prozessen im stat. Chargen-Betrieb. Entwicklung und Untersuchung von Solarzellen (a-Si:H/Mikro c-Si:H) mit hohem Wirkungsgrad mit für Foliensubstrate geeigneten Prozessbedingungen. Evaluierung und Identifikation von neuen geeigneten Foliensubstraten für die Herstellung von Solarzellen (a-Si:H/Mikro c-Si:H) mit dem RzR-Verfahren.
Das Projekt "Teilvorhaben: 'Entwicklung und Demonstration einer Blitzlichtsinterung'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SOLAYER GmbH durchgeführt. In diesem Projekt sollen neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die sich durch drei wesentliche Materialeigenschaften auszeichnen: Hohe Passivierwirkung, sehr gute optische Eigenschaften (Transmission/Reflexion) und elektrische Leitfähigkeit. Diese Elektroden ermöglichen eine substanzielle Weiterentwicklung kristalliner Hocheffizienzsolarzellen (etwa größer als 20 %). Es werden Elektroden entwickelt, die auf dielektrischen Schichten basieren und mit der PERC Anlagentechnik und Prozessführung kompatibel sind. Ziel ist eine Verringerung der Kontaktverluste und ein verschlankter Prozessfluss durch die Einsparung zweier Kontaktierungs-Prozessschritten in PERC Solarzellen. Weiterhin werden Elektroden mit verbesserter Transparenz und besserer passivierenden Wirkung für a Si:H/c Si Heterokontaktsolarzellen angestrebt. Mit beiden Elektrodensystemen sollen der Solarzellenwirkungsgrad um mindestens 1 % gesteigert werden. Dies wird anhand kompletter Solarzellen demonstriert. Das Projekt gliedert sich in drei Phasen: In der ersten Phase werden neue Prozesse für die Materialabscheidungen entwickelt. Zeitgleich beginnt in der zweiten Phase die eigentliche Materialentwicklung wobei zunächst bestehende Prozesse eingesetzt werden. Sobald die Prozessentwicklung in der ersten Phase abgeschlossen ist, werden die Materialien zur vollen Funktionalität ausentwickelt. In der dritten Phase werden die Elektroden in eine laufende Solarzellenpilotlinie für HJT und PERC Solarzellen integriert und das Einsparungspotential demonstriert. Phase 1: Prozessentwicklung 1.1 Entwicklung Hot-Wire CVD 1.2 Entwicklung Blitzlichtsinterung Phase 2: Materialentwicklung 2.1 Entwicklung dielektrische Nanolaminate 2.2 Entwicklung dielektrische Nanolaminate (low-T) 2.3 a-SiOx, a-SiC und Mikro c-SiOx (VHF PECVD) 2.4 a-SiOx, a-SiC und Mikro c-SiOx (VHF PECVD vs. Hot-Wire CVD) Phase 3: Materialdemonstration in Solarzellen 3.1 Demonstration Prototyp PERC Solarzellen 3.2 Demonstration Prototyp HJT Solarzellen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Einseitenätzen und Modulverschaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebr. Schmid GmbH durchgeführt. Im geplanten Projektvorhaben HIPPO steht die Entwicklung und Optimierung von Prozessen zur Herstellung bifazialer Solarzellen im Vordergrund, bei denen die Rückseite einen ganzflächigen passivierten Kontakt aufweist. Der passivierte Rückseitenkontakt soll dabei mittels chemischer Gasphasenabscheidung bei Niederdruck (LPCVD) aufgebracht werden, und anschließend per Siebdrucktechnologie kontaktiert werden. Dafür sind entsprechende Metallpasten und Prozessoptionen zu identifizieren. Die zu entwickelnde Solarzellenstruktur stellt damit eine Weiterentwicklung der momentan in der Industrie sich immer mehr verbreitenden PERC-Technologie dar. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist die Identifizierung einer Prozesssequenz, welche eine schlanke und kosteneffektive Herstellung dieser hocheffizienten Solarzellenstruktur mit einem angestrebten Wirkungsgrad von mindestens 22% ermöglicht. Die Modulintegration der neuartigen Solarzellen erfolgt unter Implementierung der Multibusbartechnologie des Projektpartners SCHMID, um neben einer Optimierung des Lichteinfalls in die Solarzellen auch eine Verringerung der Serienwiderstandsverluste zu ermöglichen. Dafür sollen lotummantelte Runddrähte entwickelt werden, deren Fließgrenze unterhalb von 80 MPa liegt. Diese Drähte sollen auch bei erhöhtem Drahtquerschnitt von größer als 350 Mikro m zu einer spannungsarmen Verschaltung beitragen. Die Qualität der Fügestellen und des Modulkonzepts für die Bifazialzellen soll anhand von kritischen Zuverlässigkeitstests der IEC61215 nachgewiesen werden. Schließlich soll anhand von 4-Zellen-Modulen ein Wirkungsgrad von 20% bei einem Zellwirkungsgrad von 22% erreicht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: 'Entwicklung und Verifikation dielektrischer Nanolaminate'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NaMLab gGmbH durchgeführt. In diesem Verbundprojekt sollen neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die sich durch drei wesentliche Materialeigenschaften auszeichnen: Hohe Passivierwirkung, sehr gute optische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit. Es werden Elektroden entwickelt, die auf dielektrischen Schichten basieren und mit der PERC Anlagentechnik und Prozessführung kompatibel sind. Weiterhin werden Elektroden mit verbesserter Transparenz und besserer passivierender Wirkung für a Si:H/c Si Heterokontaktsolarzellen angestrebt. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung der benötigten Nanolaminate und deren Verifikation. Es werden drei wissenschaftliche Ansätze verfolgt. Zum einen sollen heutige dielektrische Passivierungsschichten durch Dotierung und Einführung von Laminatstrukturen weiterentwickelt werden. Im zweite Ansatz werden amorphe und mikrokristallinen Halbleitern mit hohen Bandlücken (a SiOx, a SiC und Mikro c SiOx) entwickelt. Um die Passivierungswirkung dieser Materialien weiter zu erhöhen, werden im dritten Ansatz neue Abscheideverfahren mit extrem geringer Grenzflächenschädigung für Heterokontakt-Solarzellen entwickelt. Für die drei Ansätze werden zunächst die neue Prozessanlagentechnik und die entsprechenden Prozesse entwickelt. Danach findet die Materialentwicklung und abschließende die Demonstration und Verifikation in funktionierenden Solarzellen statt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessintegration Solarzellen und Module" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von passivierten Kontakten mit LPCVD-Verfahren und die anschließende Integration in hocheffiziente bifaziale Solarzellen und Solarmodule. Die Solarzellen im Solarmodul sind dabei durch eine Vielzahl dünner Drähte miteinander verschaltet, was neben wirtschaftlichen auch wirkungsgradtechnische Vorteile bringen soll.
Das Projekt "Carbon Nanotubes for Applications in Electronics, Catalysis, Composites and Nano-Biology (CANAPE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von The Chancellor, Masters and Scholars of the University of Cambridge durchgeführt. Objective: A major limitation on the application of the unique properties of carbon nanotubes has been their high cost and lack of availability. This IP brings together leading laboratories and companies within Europe to produce nanotubes on a bulk scale of ultimately tons per year. The large-scale growth of carbon nanotubes will be developed by chemical vapour deposition (CVD). The applications in electronics as interconnects and vias for integrated circuits, for field effect transistors, and spin coherent transport will be developed. Field emission will be developed further for use in microwave amplifiers and micron scale x-ray sources. Electronic applications will be enabled by controlled growth in plasma enhanced CVD and thermal CVD. Multi-wall CNTs will be used as a catalyst in large-scale chemical reactions such as the dehydrogenation of ethyl benzene to styrene. Control of the nanotube internal orientation to give the herring bone microstructure is needed for catalysis, as plane edges are catalytically active. Fictionalisation of CNTs will be extended, in order to improve the performance of structural, electrically conducting and thermally conducting nanotube-polymer composites. Dispersion of nanotubes at high loading will be achieved in polymers to obtain high strength composites. Nanotubes are known to act as high energy density actuators, or 'artificial muscles'. Nanobiological devices will be fabricated based on self-assembly and molecular absorption. A toxicological study of CNTs particularly with respect to possible health hazards will be carried out, and nanotube/polymer composites will be tested for biocompatibility. Public acceptance of nanomaterials and nanotechnology will be encouraged by publicity and poling. Training, workshops and conferences will be held, and to promote technology transfer from universities and research institutes to companies. SMEs will be dominant in the CVD, catalysis and composite applications
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