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.
Das Projekt "Teilvorhaben Robert Bosch GmbH: Pastenentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Photovoltaikmodule fallen zum heutigen Zeitpunkt noch nicht unter die sogenannte RoHS-Richtlinie (Richtlinie 2002/95/EG), welche eine Beschränkung von bestimmten gefährlichen Substanzen (z.B. Quecksilber, Blei und Cadmium) in elektronischen Geräten fordert. Photovoltaikmodule aus kristallinem Silizium enthalten Blei in gebundener Form in den Metallisierungspasten der Zellen und in den Lotmitteln die zum Verbinden der Zellen zu Modulen verwendet werden. Die Firmen Bosch und Schott unterstützen grundsätzlich die Position, dass Photovoltaik als Klima- und Umweltschonende Technologie die Umwelt- und Verbraucherschutzanforderungen der EU erfüllen sollte. Eine möglichst rasche Umstellung von Produktionsverfahren, die zurzeit noch auf die Verwendung von gefährlichen Substanzen angewiesen sind, ist anzustreben und zu entwickeln. Ziel des Projekts Rokoko ist es RoHS-konforme Module mit kristallinen Solarzellen zu entwickeln ohne Einbußen bezüglich der Effizienz gegenüber heutigen Modulen. Z. Z. ist bei der Herstellung von kristallinen Siliziummodulen z. B Blei in den Metallisierungspasten oder auch in den Lotmitteln für die Zellverbinder enthalten. Bei den Metallisierungspasten ist es hauptsächlich in Form von bleihaltigen Gläsern enthalten, die für die Funktion der Paste eine wesentliche Schlüsselfunktion haben. Durch die Verwendung von neuen Metallisierungspasten und von bleifreien Loten soll die technologische und wirtschaftliche Machbarkeit von RoHS-konformen Solarmodulen aus (multi- und mono-) kristallinem Silizium gezeigt werden. Da für Solarmodule noch keine solche RoHS Konformität gefordert ist, gibt es auch noch keine international anerkannten Nachweis-Methoden oder Verfahren. Daher soll im Projekt durch den Partner SGS Institut Fresenius eine entsprechende Nachweismethode entwickelt werden und diese in internationalen Gremien etabliert werden. Die erfolgreiche Durchführung des Projektes soll durch eine finale RoHS-Konformitätserklärung für die neue Modultechnologie durch SGS Institut Fresenius dokumentiert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung eines kompletten Metall-/Keramik-Systems für AIN-Module unter Verwendung eines lösemittelfreien, wasserverdünnbaren Pastensystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ANCeram GmbH & Co. KG durchgeführt. Die ökologischen Nachteile der aktuellen Basismaterialien für die Herstellung elektronischer Keramikmodule können durch neuartige, umweltgerechte und unbedenkliche Produkte vermieden werden. Dies kann erreicht werden durch wasserverdünnbare Systeme für die Herstellung keramischer Folien und Metallisierungspasten. Durch Einsatz von Wasser können umwelt- und gesundheitsgefährdende Lösemittel ersatzlos ersetzt werden. Ferner sind die Möglichkeiten des Materialrecyclings effizienter und umweltfreundlicher umzusetzen. In einer vorangegangenen Projektphase konnte erfolgreich demonstriert werden, dass AIN-Substrate durch Foliengießen realisiert werden können und beste Voraussetzungen für den Einsatz als Hybrid bzw. Multilayer-Modul aufweisen. Ferner konnte eine zur konventionellen Paste vergleichbare, wasserverdünnbare und ökologisch unbedenklichere AgPd-Paste entwickelt werden. Die technische Übertragbarkeit auf andere Pastensysteme ist somit gegeben. Im Anschlussvorhaben soll ein komplettes System von wasserverdünnbaren Pasten für AIN-Hybride und AIN-Multilayer entwickelt werden. Parallel dazu ist ein Reinigungs- und Recyclingkonzept auf Wasserbasis zu erarbeiten.