Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung des Regelkonzepts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-5: Photovoltaik durchgeführt. Die Qualität der TCO-Schichten ist entscheidend für den Wirkungsgrad von Silizium-Dünnschicht-Solarmodulen. Neben der elektrischen Leitfähigkeit und der Transparenz ist die Oberflächenrauigkeit von entscheidender Bedeutung. Während leitfähige und transparente TCO-Schichten zuverlässig herstellbar sind, können geeignete Oberflächen nur in einem engen Prozessfenster eingestellt werden. Die Lichtstreuung der rauen TCO-Schicht lässt jedoch Rückschlüsse auf die Oberflächenrauigkeit sowie das zu erwartende Lighttrapping in der Solarzelle zu. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Mess- und Regelkonzepts für die Qualitätskontrolle und -sicherung durch eine Prozessregelung in der Produktion von gesputtertem und geätztem ZnO sowie Siliziumdünnschichtsolarmodulen. In Jülich wird ein bestehendes Messsystem erweitert und eine Vielzahl von TCO-Proben systematisch untersucht. Das Messprinzip basiert auf einer zweidimensionalen Erfassung der lateral abgelenkten Lichtstrahlen durch einen Kamerachip. Dies ermöglicht eine schnelle Datenerfassung und stellt eine Vielzahl an Daten bereit. Aus der Korrelation der Lichtstreuung mit Solarzelleneigenschaften wird eine Qualitätsbewertung der TCO-Schichten bereits vor der Absorberprozessierung möglich. Aus den Erfahrungen zum Zusammenhang zwischen Präparation und Schichteigenschaften entwickelt Jülich ein Regelkonzept zur Steuerung der TCO-Herstellung sowie eine an das jeweilige TCO angepassten Solarzellenherstellung.
Das Projekt "Photovoltaische Beschichtung von Si-Nanowiresubstraten mit halbleitenden Polymeren und Präparation von Polymer/Si-Nanowire-Kompositzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung einer nasschemischen Beschichtungstechnologie zum Aufbringen von Halbleiterpolymer/Fulleren- bzw. Halbleiterpolymer-basierten Nanoschichten auf Si-Nanowire-Glassubstrate, die als Light-Trapping-Substrat oder zusätzlich als n-Leiter (statt Fulleren in der klassischen Polymersolarzelle) fungieren. Das TITK bearbeitet alle Fragestellungen verbunden mit dem Aufbringen der organischen Polymerschichten sowie hochleitfähiger Polymerelektroden als ITO-Ersatz. Ziel gemeinsam mit den Partnern ist eine Hybridzelle mit 8Prozent Wirkungsgrad. Austausch und Weitergabe von Proben, Wissenschaftleraustausch, gemeinsame Datenbank, gemeinsame Experimente, regelmäßige Projektbesprechungen und gegenseitige Berichterstattung dienen der Verzahnung im hochinterdisziplinären Projekt. Die kurzfristige Verwertung erfolgt in Form von Patenten, Veröffentlichungen, Vorträgen und Lizenzvergaben an Dritte. Damit sollen bei Tragfähigkeit des Konzeptes Industriepartner für ein künftiges Anschlußprojekt gewonnen werden. Die Teilverwertung ist auch in Gebieten wie Sensorik, organische Elektronik, OLEDs geplant. Langfristig ist bei Erfolg eine Firmenausgründung mit weiteren Partnern denkbar.