Das Projekt "ForschungsprämieZwei: Validierung von FuE-Ergebnissen (verbesserter Emitter) und Entwicklung von Schutzrechtsstrategien - Lizenzierungsstrategien zum Schutz von Wissen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von International Solar Energy Research Center Konstanz e.V. durchgeführt. Der Zentrale Prozess bei einer auf Wafern basierenden Silizium-Solarzelle ist die Herstellung des Emitters. Dazu wir bei Temperaturen um Bereich 850Grad Celsius Phosphor in die Oberfläche des Wafers eindiffundiert. Ziel des Vorhabens ist es, diese Emitter-Diffusion im Hinblick auf den zu erzielenden Solarzellenwirkungsgrad zu verbessern. Im abgelaufenen Industrieprojekt wurde eine Entdeckung gemacht, die so nicht erwartet wurde: An Si-Wafern, die nach dem chemischen Ätzen in HF/HNO3 noch 6 Wochen an Luft lagerten, bevor die Emitter-Phosphordiffusion durchgeführt wurde, konnte ein um mindestens 0,2 Prozent absolut höherer Wirkungsgrad in den Solarzellen gemessen werden. Der Effekt wurde an allen 50 Wafern einer Gruppen im Vergleich zur Vergleichgruppe mehrmals eindeutig gemessen. Dieser Effekt soll verstanden und kommerziell nutzbar gemacht werden. Durch systematische mikroskopische, chemische, optische und elektronische Auswertungen soll das Verhalten der Siliziumoberfläche bei 'Altern' untersucht und verstanden werden. Möglicherweise bildet sich poröses Silizium, dass durch das 'Altern' durch natürliches Oxidieren begünstig wird und einen positiven Effekt hervorruft, sei es durch einen reinigenden Effekt der Oberfläche oder durch optische Verbesserungen der Antireflexionseigenschaften der Solarzelle. Schließlich soll die Zeit des 'Lagerns' durch einen künstlich hervorzurufenden Prozess (z.B. durch die Behandlung mit Wasserdampf) auf eine industriell umsetzbare Prozesszeit verkürzt werden.
Das Projekt "Photovoltaische Solarbauelemente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Solar GmbH durchgeführt. Fuer den breiteren Einsatz der Photovoltaik ist eine weitere Kostenreduzierung von PV-Anlagen notwendig. Dies soll durch Senkung der Herstellungskosten und durch Erhoehung der Wirkungsgrade erreicht werden. Ziel dieses Vorhabens ist deshalb das Erreichen von 17-18 Prozent Wirkungsgrad fuer Solarzellen aus einkristallinem Silizium in der Fertigung bei gleichzeitiger Senkung der Herstellkosten gegenueber der heutigen Technologie. Die Kostensenkung soll durch Einsparung von Siliziummaterial mittels Scheibendicken von ca. 200 mym und durch dafuer entwickelte wirtschaftliche Herstellprozesse erreicht werden. Bezueglich der Zellenabmessungen ist die kostenguenstigste Zellengroesse in Kombination mit der optimalen Scheibendicke zu ermitteln. Die Untersuchung von Herstellungsprozessen fuer Solarzellen hoechster Wirkungsgrade aus teuren FZ-Siliziumscheiben dient der Pruefung der technologischen Moeglichkeiten. Ziel dabei ist aber die Vereinfachung und Umsetzung der Herstellprozesse auf kostenguenstige CZ- oder multikristalline Siliziumscheiben im Hinblick auf wirtschaftliche Solarzellen. In der Solarmodultechnik ist die Anpassung der Technologie an die neu entwickelten Solarzellen durchzufuehren. Mit dem Bau von Spezialmodulen werden neue Anwendungsmoeglichkeiten der Photovoltaik erschlossen.
Das Projekt "Entwicklungsarbeiten zur Photovoltaik: Grundlagen und Technologie von Duennschichtsolarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Schicht- und Ionentechnik durchgeführt. Das Vorhaben umfasst die konsequente Fortfuehrung der Arbeiten zur Entwicklung von Materialien und Schichtstrukturen sowie von Solarzellen auf der Basis des amorphen Siliziums. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung und Optimierung von amorphen Legierungen mit unterschiedlichen Bandluecken sowie auf der Verbesserung von Grenzflaecheneigenschaften fuer den Einsatz in Tandem- und Tripelzellen mit hoeheren stabilen Wirkungsgraden. Neu aufgenommene Entwicklungsziele beziehen sich auf das Verstaendnis und die Verbesserung von mikrokristallinem Silizium. Einmal fuer den direkten Einsatz in Duennschichtsolarzellen und zum anderen als Ausgangsmaterial fuer das Wachstum von duennen polykristallinen Siliziumschichten auf Fremdsubstraten mit der Option fuer eine polykristalline Si-Duennschichtzelle. Hierfuer dienen auch Arbeiten zu Heterouebergaengen zwischen amorphen bzw. mikrokristallinem Silizium und kristallinen Si-Wafern.
Das Projekt "Experimentelle und theoretische Analyse von nanostrukturierten Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-5: Photovoltaik durchgeführt. A) Vorhabensziel: Ziel des Verbundprojektes SINOVA ist die Bearbeitung der technologischen Grundlagen zur Realisierung hocheffizienter Dünnschicht-Solarzellen auf Siliziumbasis. Im Fokus stehen dabei die Herstellung und Charakterisierung nanostrukturierter innovativer funktionaler Elemente, die die jeweiligen elektronischen und optischen Aufgaben in einer Si-Solarzelle der zukünftigen Generation optimal erfüllen. Das IEF5 bearbeitet hierfür das Teilprojekt Experimentelle und theoretische Analysen von nanostrukturierten Solarzellen. B) Arbeitsplanung: Die Aufgaben des IEF5 sind: 1) Herstellung und Charakterisierung von Si Quantenstrukturen in SiC-Matrix; 2) Herstellung und Charakterisierung von Niedertemperatur-Kontaktschichten aus Si-Quantenstrukturen in SiO2-Matrix auf Si-Wafern, sowie 3) Simulation von Quantenstrukturen in der Photovoltaik. Insbesondere im Bereich der Simulation gibt es eine enge Zusammenarbeit mit den anderen Partnern zur Ermittlung von Parametern und Abschätzung von Wirkungsgradpotentialen. C) Ergebnisverwertung: Die Forschungsaktivitäten haben zum Ziel, die Grundlagen für die Herstellung von Si-Solarzellen der zukünftigen Generation zu erarbeiten, die sich durch ein wesentlich höheres Wirkungsgradpotential sowie geringere Produktionskosten auszeichnen sollen.