HELIOS

(links) Schematischer Aufbau von kristallinen Si-Dünnschichtsolarzellen auf keramischen Substraten, (rechts) erste Testsolarzellen auf einem biologisch abgeleiteten keramischen Substrat.

Solarzellen und -module aus kristallinem dünnem Silicium auf Fremdsubstrat stellen aufgrund des hohen Kostenpotentials und des absehbaren hohen Umwandlungswirkungsgrads ein aussichtsreiches Konzept für kostengünstige Photovoltaikzellen der nächsten Generation dar. Damit ist ein wesentlicher Schritt in Richtung Wirtschaftlichkeit von PV-Strom zur nachhaltigen Energieversorgung bei gleichzeitiger CO2 Emissionsvermeidung machbar.
In den letzten Jahren gelang es, die wesentlichen Prozessschritte des kristallinen Dünnschichtverfahrens, basierend auf einer Hochtemperaturabscheidung von Silicium, auf große Flächen zu übertragen. Ein Hemmnis für die industrielle Umsetzung ist derzeit noch die Versorgung mit geeigneten kostengünstigen keramischen Trägersubstraten. Außerdem konnte der Nachweis hoher Wirkungsgrade auf großen Flächen bislang noch nicht erbracht werden. Hier setzt das Vorhaben HELIOS an:

Unter Verwendung von Substraten auf Basis von neuartigen kostengünstigen Keramiken basierend auf biologisch abgeleitetem SiC des Projektpartners Schunk Kohlenstofftechnik soll in Kombination mit verbesserten Verfahren zur Ausnutzung des Sonnenlichts ein hoher Wirkungsgrad auf großen Flächen nachgewiesen werden. Das Epitaxieverfahren wird für Durchlaufkonzepte angepasst und zur Herstellung von Solarzellen mit neuartigem Design die vorhandene CoCVD-Anlage um die Option der n-Typ-Halbleiterabscheidung erweitert.

Das Vorhaben umfasst alle Teilschritte für einen industrierelevanten Solarzellenprozess zur Herstellung von kristallinen Silicium-Dünnschichtsolarzellen als Gesamtsystem und sich gegenseitig beeinflussende Prozesskomponenten. Die Abbildung oben zeigt den schematischen Aufbau (links) sowie erste erfolgreich hergestellte Testsolarzellen (rechts).

 

Ansprechpartner

Dr. Thomas Kunz
Erneuerbare Energien
Tel.: +49 9131 9398-155
E-Mail: Thomas.Kunz@zae-bayern.de

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