Das Projekt "Teilprojekt SCHOTT AG: Entwicklung von bleifreien Gläsern und Glaspulvern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schott AG durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, RoHS-konforme, insbesondere bleifreie, Pasten zur Vorderseite-Metallisierung von kristallinen Silizium-Solarzellen zu entwickeln. Hierzu werden verschiedene Ansätze zur Herstellung niedrig schmelzender Lotgläser sowie zusätzlicher anorganischer Komponenten bewertet. Zusätzlich werden die Gläser bzw. anorganischen Komponenten aufgemahlen (bei Variation u. a. der Mahlverfahren und der hieraus resultierenden Korngrößen) und mit verschiedenen Verfahren bzgl. des thermischen und des Redoxverhaltens charakterisiert. Es folgt die Zurverfügungstellung von hieraus ermittelten Varianten in Form von Glaspulvern zur Herstellung von Silberpasten und Solarzellen in den übrigen TPs. In Rückkopplung mit den anderen Paketen folgt die Entwicklung eines Glaspulvers (ggf. mit anorganischen Zusätzen), das die Herstellung von ROHS-konformen Silberpasten ermöglicht, die in den erzielten Solarzelleneigenschaften mindestens so gut ist wie der derzeitige Stand der Technik mit bleihaltigen Pasten. Arbeitsplanung: 1. Schritt: Screening und Entwicklung geeigneter Vortestverfahren - 2.Schritt: Auswahl von 2-3 Glassystemen und Eingrenzung von Zumischkomponenten - 3. Schritt: Statistische Versuchspläne - 4. Schritt: Feinoptimierung - Methoden: Schmelzen und Aufmahlen der Gläser, Einbrandversuche auf SiN-beschichteten Si-Wafern, chemische Oberflächenanalysen, Beständigkeitsanalyse, differentielle Thermoanalyse, Pulvercharakterisierung - Parallel: Optimierung der Pulvereigenschaften (Mahlverfahren, Korngröße).
Das Projekt "Teilvorhaben: Erstellung eines Konzeptes zur Prüfung der RoHS-Konformität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SGS Institut Fresenius GmbH durchgeführt. Das Ziel des Gesamtprojekts besteht in der Herstellung von hocheffizienten, RoHS-konformen Modulen mit bleifreien Metallisierungen für kristalline Siliziumsolarzellen, die mindestens eine gleichwertige Effizienz wie bleihaltige Pasten ermöglichen. SGS IF plant, die Partner materialanalytisch zu unterstützen. Speziell sollen Schmelz- und Sinterverhalten der Pasten sowie die Kontaktbildung mit dem Silizium untersucht werden. Ein wesentliches Ziel besteht darin, durch geeignete Methodenkombinationen neue Untersuchungsprozeduren zu entwickeln. Der wichtigste Teil des Teilvorhabens besteht in der Methodenentwicklung für die RoHS-Analytik photovoltaischer Module. Ziel ist eine praxisrelevante Prozedur, die durch wissenschaftliche Herangehensweise in enger Kooperation mit Material- und Technologieentwicklung entstehen soll. Das Teilprojekt ordnet sich unter die Ziele des Gesamtprojektes unter. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur RoHS-Konformität stellen ein wesentliches Erfolgskriterium für das Gesamtprojekt dar. Zur Untersuchung des thermischen Verhaltens der Pasten werden die Methonen aus DSC, DTA, DMA, GCMS, FTIR kombiniert. Die Untersuchung des Kontaktverhaltens erfolgt mit Dekorationsmethoden an Querschnitten und Rastersondentechniken. Für die Untersuchung der RoHS-Konformität wird eine Prozedur entwickelt, die mechanische Zerlegung, Aufbereitung, Gewinnung von Aufschlüssen sowie chemische Analytik enthält. Am Ende wird die ROHS-Konformität an einem Muster geprüft.