Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer siebdruckbaren und ko-diffusionsfähigen Bor-Dotierpaste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Merck KGaA durchgeführt. Die Stromgestehungskosten von Solarzellen können reduziert werden, wenn deren Wirkungsgrad weiter erhöht wird. Eines der höchsten Wirkungsgradpotentiale von Siliciumsolarzellen liefert eine Rückseitenkontaktzelle (IBC-Zelle). Die Zelle verfügt über eine, im Vergleich zu einfachen Solarzellen, unmetallisierte Frontseite, infolgedessen sie höhere Stromausbeuten generiert. Hierfür müssen alle Kontakte auf die Zellrückseite verbracht werden. Diese Architektur bedingt, dass die Ladungsträger an der Rückseite gesammelt und getrennt werden, was durch die Schaffung unterschiedlich dotierter Bereiche ermöglicht wird. Die Herstellung dieser Bereiche ist ein Schlüsselschritt, der jedoch sehr aufwändig und damit kostenintensiv ist. Daher ist es das Ziel des Vorhabens, durch die Anwendung neuer Materialien und Prozesse die Kosten zu senken. Es wird u.a. der Ansatz gewählt, mittels einer siebdruckbaren Bordotierpaste, welche gleichzeitig als Quelle für den Dotierstoff Bor, als auch als Barriere für Phosphor wirkt, in nur einem thermischen Hochtemperaturschritt die strukturiert dotierten Bereiche selbst-alignierend zu definieren und unter Anwendung einer herkömmlichen als Co-Diffusion auszuführender POCl3-Diffusion zu schaffen. Das Vorhaben wird in mehrere im Folgenden genannte Arbeitspakete unterteilt sein: 1. Weiterentwicklung der siebdruckbaren Borpaste, 2. Evaluierung des Dotierverhaltens unter Co-Diffusionsbedingungen, 3. Entwicklung von Siebdruckprozessen zur Metallisierung der IBC-Zelle, 4. Integration der Einzelprozesse in einen Zellprozess und Charakterisierung der Zellen, 5. Hochskalierung der Borpastensynthese sowie 6. projektbegleitende Kostenrechnungen für die Zellherstellung.
Das Projekt "Umweltfreundliche, gewerbetoxikologisch unbedenkliche Aldehydsynthese (Variante der Vilsmeier-Haack-Reaktion)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aalen, Fachbereich Chemie durchgeführt. Es sollte ein Syntheseverfahren fuer aromatische und heteroaromatische Aldehyde ausgearbeitet werden, das eine vergleichbare Anwendungsbreite hat, wie die Vilsmeier-Haack-Reaktion, aber ohne fluechtige, stark giftige oder aetzende Stoffe wie z.B. Phosgen oder Phosphoroxychlorid auskommt. Das Vilsmeier-Haack-Verfahren ist auch bedenklich, weil in einer Nebenreaktion das stark cancerogene Dimethylcarbaminsaeurechlorid gebildet wird. Das neue Verfahren sollte frei von derartigen Nebenprodukten sein. Es wurden drei neue, sehr leistungsfaehige Aldehydsynthesen entwickelt, die obigen Vorgaben genuegen. Jede Methode deckt nicht nur das Anwendungsspektrum der Vilsmeier-Haack-Reaktion, sondern auch das der Gattermann- bzw. der Gattermann-Koch-Synthese weitgehend ab. Somit koennen auch diese Verfahren, bei denen sehr giftige Substanzen wie Blausaeure oder Kohlenmonoxid notwendig sind, ersetzt werden. Bei den neuen Verfahren fungieren als ausserordentliche regioselektive Formylierungsmittel neutral reagierende Verbindungen, die mit Lewis-Saeuren bzw. starken Protonensaeuren aktiviert werden. Die Reaktionen verlaufen zwischen minus 20 Grad Celsius und plus 20 Grad Celsius mit guten Ausbeuten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Oberflächenpräparation und Design von APCVD-Schichtsystemen für Ko-Dotierungsprozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebr. Schmid GmbH durchgeführt. Ziel ist es die Erhöhung der Ausbeute von Photovoltaik-Anlagen indem die Herstellungstechnologie für Siliziumsolarzellen und -module nahe am aktuellen Stand der Technik weiterentwickelt wird. Dabei sollen die bi-faziale Anwendung kosteneffizient umgesetzt und zugleich möglichst viel bestehendes Prozessequipment verwendet werden. Der Solarzellenherstellungsprozess beinhaltet eine Ko-Diffusion, diese basiert auf mittels chemischer Gasphasenabscheidung bei Atmosphärendruck (APCVD) abgeschiedenen Bor-Dotiergläsern und einem Phosphoroxychlorid (POCl3)-Rohrofenprozess. Das übergeordnete Ziel ist es, die Stromgestehungskosten zu senken, indem sowohl die Modulstückkosten in Euro pro Stück als auch die spezifischen Zellherstellungskosten in Euro pro Watt Peak konstant gehalten werden.