2015-05-01  –  2018-04-30

303.190,00 EUR

PV Crystalox Solar Silicon GmbH, Erfurt, Thüringen

0325822B

Kristallines Silizium Basismaterial [EB1011]

01160144/1  –  Kostenoptimierte Hocheffizienz-Solarzellen aus sauerstoffarmen n-Typ mono Silizium für die industrielle Massenfertigung

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Das prädestinierte Material für hocheffiziente Solarzellen ist Float-Zone (FZ)-Silizium, aufgrund einer um zwei Größenordnungen geringeren Sauerstoffkonzentration, einer herausragend niedrigen Konzentration von Restverunreinigungen und einer sehr homogenen Widerstandsverteilung. In Kombination mit einem n-Typ Rückseitenemitter-Zellkonzept ergeben sich Wirkungsgradpotenziale über 22% - bei Verwendung von Fertigungsschritten ähnlich derer heutiger PERC (passivated emitter and rear cell) Produktionslinien und einem konventionellem Modulbau. Ziel ist eine Senkung der LCOE (Levelized Cost of Electricity) um 10% gegenüber Standardsolarzellen. Herausforderungen sind die Kristallisation von Stäben mit 200mm Durchmesser, die kostengünstige Bereitstellung von FZ-tauglichen Vorratsstäben, das Sägen der Kristalle unter minimalen Schnittverlusten und höchsten Ausbeuten sowie ein schlanker Zellprozesses, der die Materialvorteile über eine deutliche Wirkungsgradzunahme wirtschaftlich ausschöpfen lässt. Das CSP hat in Kooperation mit PVA TePla ein auf kostengünstig vorgezogenen Vorratsstäben basierendes Verfahren (pp-FZ) in einem Vorgängerprojekt auf 4''-Kristallen zur Reife entwickelt und wird dieses nun zur Anwendung auf 8''-Kristalle weiterentwickeln. PV Crystalox und Freiberger Silicium- und Targetbearbeitung GmbH (im Unterauftrag der FhG) werden das Sägen der Kristalle unter minimalen Schnittverlusten und mit höchsten Ausbeuten untersuchen. Dazu werden parallel ein slurrybasierter Prozess mit strukturiertem Draht und ein Diamantdrahtprozess betrachtet und hinsichtlich optimaler Ergebnisse und Kosten untersucht. RCT und ISC Konstanz werden diese Wafer zu n-Typ Solarzellen verarbeiten, welche den Wirkungsgrad der heute in der Umsetzung befindlichen Konzepte der PERC und nPERT-Zellen (n-type passivated emitter and rear totally diffused) noch einmal deutlich übertreffen. Dazu wird der Ansatz einer n-Typ Rückseitenemitterzelle (nPERT rear junction) verfolgt.