Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung effizienter nass-chemischer Verfahren auf dem Weg zu 5ct/kWh Stromgestehungskosten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RENA Solar Technology Center GmbH, Standort Freiburg durchgeführt. Im Vorhaben wird das innovative IBC Zellkonzept weiter entwickelt, mit dem Ziel, durch die Nutzung industrieller Prozesse die derzeitigen Stromgestehungskosten deutlich zu senken: Ziel ist es, Stromgestehungskosten von weniger als 5ct (€) pro Kilowattstunde für PV-System in Deutschland zu demonstrieren. Innovative Ansätze für Chemische Prozesse und Metallisierung werden untersucht. Im Zentrum steht dabei das rückkontaktierte Zellkonzept IBC, das Wirkungsgrade von über 22 % ermöglicht. Zur Überführung der ZEBRA Zelle in die industrielle Fertigung müssen noch wirtschaftlichere Reinigungsverfahren und alternative Metallisierungskonzepte untersucht werden. Das Ziel des Projekts ist es, chemische Verfahren (Reinigungen, Ätzverfahren und lichtassistierte Ätzverfahren) und elektrochemische Metallisierungsprozesse zu entwickeln, die im IBC Konzept 'ZEBRA' industriell genutzt werden können. Dies soll dann teilweise beim italienischen Zellhersteller MegaCell in einer Pilotproduktion getestet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Charakterisierung von Dotiergläsern und Zellprecusorern zur Herstellung von IBC-Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich für Physik durchgeführt. Im vorliegenden Projekt sollen höherwertige, einkristalline n-Typ Si-Wafer für die Herstellung äußerst leistungsfähiger Solarzellen eingesetzt werden. Durch Aufbringen von CVD-(chemische Gasphasenabscheidung) basierten Schichten, die gleichzeitig zur Dotierung als auch zur Passivierung eingesetzt werden, wird die Komplexität der verwendeten Prozesssequenz zur Herstellung der Zellen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bedeutend gesenkt. Dies bringt eine erhebliche Reduktion sowohl im Bereich der Betriebskosten als auch im Bereich der notwendigen Investitionskosten mit sich. CVD-basierte Dotierquellen bieten mit ihren passivierenden Eigenschaften insbesondere bei der Herstellung von IBC (Interdigitated Back Contact) Zellen großes Potential zur Kostensenkung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Weiterentwicklung der IBC Zellprozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von International Solar Energy Research Center Konstanz e.V. durchgeführt. 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, Passivierungs schichten, 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 Zell prozess 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 Simulations-rechnungen 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 Patent recherchen, und die Herstellung von ZEBRA-Modulen in einer virtuellen Pilotlinie der Projektpartner.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung angepasster Reinigungsverfahren sowie eines neuartigen Herstellungsprozesses mit lichtassistierten selektiven Ätzverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von International Solar Energy Research Center Konstanz e.V. durchgeführt. Im Vorhaben wird das innovative Zellkonzept ZEBRA weiter entwickelt, mit dem Ziel, durch die Nutzung industrieller Prozesse die derzeitigen Stromgestehungskosten deutlich zu senken: Ziel ist es, Stromgestehungskosten von weniger als 5ct (') pro Kilowattstunde für PV-System in Deutschland zu demonstrieren. Innovative Ansätze für Chemische Prozesse und Metallisierung werden untersucht. Im Zentrum steht dabei das rückkontaktierte Zellkonzept IBC, das Wirkungsgrade von über 22 % ermöglicht. Zur Überführung der ZEBRA Zelle in die industrielle Fertigung müssen noch wirtschaftlichere Reinigungsverfahren und alternative Metallisierungskonzepte untersucht werden. Das Ziel des Projekts ist es, chemische Verfahren (Reinigungen, Ätzverfahren und lichtassistierte Ätzverfahren) und elektrochemische Metallisierungsprozesse zu entwickeln, die im IBC Konzept 'ZEBRA' industriell genutzt werden können. Dies soll dann teilweise beim italienischen Zellhersteller MegaCell in einer Pilotproduktion getestet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Metallisierungs- und Verschaltungskonzept" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Das Projekt zielt auf die Senkung der spezifischen Modulkosten für hocheffiziente IBC-Solarzellen (interdigitated back contact). Dafür soll der Multibusbar-Verschaltungsansatz auf das Verbinden von Rückkontaktzellen mit verteilten Kontakten übertragen werden. Ziel ist die Entwicklung eines ganzheitlich optimierten Metallisierungs- und Modulkonzeptes für 22%-IBC-Zellen mit industriekompatiblen Herstellungsprozessen und kostengünstigen, etablierten Modulmaterialien. Die Projektziele sind: - Prozessvereinfachung zur Erzeugung der rückseitigen Kontaktstruktur mittels Siebdruck (ein Druckschritt und eine Paste für Kontaktierung beider Polaritäten) - Optimierung des rückseitigen Kontaktdesigns und der Verbinderstrukturen für möglichst verlustfreie Stromabführung ins Modul - Mechanische Drahtvorbehandlung bzw. -umformung für verwölbungsarme Zellverschaltung - Entwicklung einer halbautomatischen Versuchsanlage für die Zellverschaltung - Demonstrationsmodule mit 20 % Wirkungsgrad - Leistungsverlust kleiner als 5% nach IEC 61215 - Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen (0.50 '/Wp) Das Projekt ist in 9 Arbeitspakete unterteilt. SCHMID verantwortet die APs 1, 6 und 9, das Fraunhofer ISE die APs 2-5 und 7-8. In AP 1 werden Zellpräkursoren von IBC-Rückkontaktstrukturen für das Projekt hergestellt und verschiedene Dotierprofile sowie Geometrievarianten der IBC-Struktur entwickelt. In AP2 wird das Metallisierungskonzept auf den IBC-Präkursoren entwickelt und für die Modulverschaltung optimiert. Die elektrische Charakterisierung der Zellen wird in AP 3 untersucht. In AP 4 werden das Verschaltungs- und das Modullayout konzipiert. Der Lötprozess für die Vielzahl an Drähten auf der IBC-Zellrückseite wird in AP 5 entwickelt, während in AP 6 eine Versuchsanlage für die Verschaltung aufgebaut wird. In AP 7 erfolgt die Modulherstellung und in AP 8 die Untersuchungen zur Zuverlässigkeit des Konzepts. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen in AP 9 begleiten und steuern die Entwicklungsaktivitäten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung des rückseitigen p-n Übergangs und Herstellung einer Versuchsanlage zur Verschaltung von Rückkontaktzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebr. Schmid GmbH durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung eines ganzheitlich optimierten Metallisierungs- und Modulkonzeptes für 22%-IBC-Zellen (interdigitated back contact) mit industriekompatiblen Herstellungsprozessen und kostengünstigen, etablierten Modulmaterialien. Dafür soll die Zelle mittels Siebdruck metallisiert werden, verteilte Kontaktpunkte auf der gesamten Rückseite aufweisen, mit einer Vielzahl von einzelnen Drähten rückseitig verlötet werden, geringste ohmsche Verluste in den Verbindern erzeugen, thermomechanisch schonend verschaltet werden und bis auf einen Rückkontakt-Multibusbarstringer auf konventionellen Modulproduktionslinien zu Hochleistungsmodulen verarbeitet werden können. Das Projekt gliedert sich in die folgenden zehn Arbeitspakete (AP): - AP 0: Projektleitung - AP 1: Herstellung von Zellpräkusoren - AP 2: Zellmetallisierung mittels Siebdruck - AP 3: Zellcharakterisierung - AP 4: Verschaltungs- und Modulkonzept - AP 5: Lötprozess - AP 6: Versuchsanlage für das Verstringen von Rückkontaktzellen - AP 7: Modulherstellung - AP 8: Degradationsuntersuchungen - AP 9: Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Nasschemische Prozessentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Im Rahmen des Verbundvorhabens wird das innovative Zellkonzept ZEBRA weiter entwickelt mit dem Ziel, durch die Nutzung industrieller Prozesse die derzeitigen Stromgestehungskosten deutlich zu senken. Innerhalb des 5ct Projekts sollen dabei chemische Verfahren (Reinigungen, Ätzverfahren und lichtassistierte Ätzverfahren) und elektrochemische Metallisierungsprozesse entwickelt werden, die im IBC Konzept 'ZEBRA' industriell genutzt werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Lokale strukturelle und chemische Charakterisierung von ZEBRA Solarzellen für die Entwicklung industrierelevanter Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Center für Silizium Photovoltaik CSP durchgeführt. Die IBC-Solarzelle (Interdigitated Back Contact) des ISC Konstanz (ZEBRA) wird für die industrielle Anwendung optimiert: Diffusionen, Passivierungsschichten und Laserprozesse werden an eine Produktion im industriellen Maßstab angepasst und wichtige Aspekte der Herstellungsschritte (vom Wafer bis zum Modul) hinsichtlich des möglichen Durchsatzes in der Fertigung und der Herstellungskosten untersucht. Ziel des Projektes sind 60-zellige Module, die in einer virtuellen Pilotlinie der Partner hergestellt werden und 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.
Das Projekt "Teilvorhaben: Innovative Anlagentechnik für Diffusionsprozesse und Oberflächenpassivierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von centrotherm photovoltaics AG durchgeführt. Die IBC-Solarzelle (Interdigitated Back Contact) des ISC Konstanz (ZEBRA) wird für die industrielle Anwendung optimiert: Diffusionen, Passivierungsschichten und Laserprozesse werden an eine Produktion im industriellen Maßstab angepasst und wichtige Aspekte der Herstellungsschritte (vom Wafer bis zum Modul) hinsichtlich des möglichen Durchsatzes in der Fertigung und der Herstellungskosten untersucht. Ziel des Projektes sind 60-zellige Module, die in einer virtuellen Pilotlinie der Partner hergestellt werden und 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.
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| Mensch & Umwelt | 9 |
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