Das Projekt "Rückseiten-Siliziumzelle mit Laserdotierung (Rück-Si)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Photovoltaik durchgeführt. Um weitere wesentliche Kostenreduktionen und Wirkungsgradsteigerungen bei kristallinen Siliziumsolarzellen erreichen zu können, sind neuartige Zelltechnologien und Produktionsverfahren notwendig. Eine deutliche Wirkungsgradsteigerung kann durch rückseitenkontaktierte Solarzellen erzielt werden. Hierbei ist es jedoch gleichzeitig notwendig, teure Produktionsprozesse wie Photolithographie, sowie mehrere aufeinander folgende Hochtemperaturprozesse zu vermeiden. Das Gesamtziel dieses Forschungsvorhabens ist deshalb die Untersuchung der Umsetzbarkeit kostengünstiger ipe-Niedertemperaturprozesse in die industrielle Fertigung von rückseitig kontaktierten Solarzellen. Die Arbeiten gliedern sich wie folgt. CHARAKTERISIERUNG: Rückseitenkontaktierte Solarzellen erfordern ein intensives Monitoring der Einzelprozessschritte. Zusätzlich wird das physikalische Verständnis des Laserdotierprozesses und der Oberflächenpassivierung vertieft, um hieraus die für die technische Umsetzung notwendigen Festlegungen vornehmen zu können. SIMULATION: Der Einfluss der Einzelprozesse auf den Aufbau des Zelldesigns sowie die Optimierung des Zellaufbaus wird mithilfe des ATLAS Device Simulation Framework simuliert. Durch die Simulationsergebnisse können die Einzelprozesse optimal angepasst und zusammengeführt werden. TECHNOLOGIE: Die technische Umsetzung erfolgt durch Zusammenführung der Einzelprozesse, der aufeinander abgestimmten Gesamtoptimierung, sowie der Prozessierung von Solarzellen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anlagenentwicklung für das selektive Laserdotieren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 3D-MicroMac AG durchgeführt. Ziel des Gesamt-Vorhabens POLDI ist die Entwicklung von Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Hocheffizienz-Emittern mit niedriger Ladungsträgerrekombination. Dazu wird das Teilvorhaben der 3D-Micromac mit der Anlagen- und Prozessentwicklung im Bereich Laserdotieren, der Prozessintegration in den PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) Prozess sowie der Kostenkalkulation einen wichtigen Beitrag leisten. Bei der Anlagentechnik sollen Ansätze zur weiteren substanziellen Durchsatzsteigerung entwickelt werden und die Anlagen und Komponenten an die Anforderungen der neuen Hocheffizienz- Laserprozesse angepasst werden. Am Projektende sollen Durchsätze pro Anlage erreicht werden, die sich zunächst nahe am Stand der Technik orientieren und in der weiteren Entwicklung den künftigen Bedarf der Industrie abbilden. Es sollen Ansätze für präzise lokale Laserdotierung auf Basis von schlanken Anlagenkonzepten entwickelt werden, sowie ein Prozess auf Basis kostengünstiger industrietauglicher Laser. Es soll am Projektende für selektive Emitter eine hinreichende Anlagengenauigkeit zur präzisen Alignierung an die Elektrode erreicht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer hochrepetierenden frequenzverdoppelten Strahlquelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Amphos GmbH durchgeführt. Das Vorhaben hat die Reduzierung der spezifischen Produktionskosten von Solarzellen auf Basis von kristallinem Silizium zum Ziel. Dieses Projekt fokussiert dabei die Emitter-Diffusion und das anschließende lokale Hochdotieren mittels Laser. Hier sollen durch innovative Prozesse und Anlagen sowohl der Solarzellenwirkungsgrad als auch der Anlagendurchsatz erhöht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anlagen- und Prozessentwicklung Diffusion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von centrotherm photovoltaics AG durchgeführt. Mit der Niederdruck POCl3 (Phosphoroxidtrichlorid)-Diffusion soll eine Anlage mit zugehörigen Prozessen entwickelt werden, die durch ihren hohen Durchsatz eine kostengünstige Erstellung des Emitters in p-type Solarzellen erlaubt. Die Prozesse sollen so optimiert werden, dass hocheffiziente, homogene oder selektive Emitter für aktuelle PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) -Zellkonzepte in einem einzigen Hochtemperaturprozess entstehen. Parallel soll ein Anlagentyp entwickelt werden, der für einen separaten Diffusionsschritt (ohne Aufbringung der Dotierquelle) optimiert ist und dafür einen sehr hohen Durchsatz aufweisen kann (Stapeldiffusion).
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessentwicklung und Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Hochdurchsatz-Verfahren zur Diffusion und Laserdotierung zur Herstellung von Hocheffizienz-Emittern mit niedriger Ladungsträgerrekombination. Diese Technologien sollen es ermöglichen das Effizienzpotential von homogenen und selektiven Hocheffizienz-Emittern, welche erhöhte Diffusions-Prozesszeiten bzw. komplexere Prozessabläufe mit sich bringen, wirtschaftlich zu erschließen.