Durch optimierte Fertigung und langlebige Module ein Drittel günstiger

Im Projekt SONNE haben sich unter der Koordinierung der Firma SolarWorld Innovations GmbH elf Unternehmen und vier Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, um den Wirkungsgrad bei Modulen aus kristallinen Siliziumzellen zu steigern. Die Modulleistung soll von heute 240 bis 250 W auf deutlich über 300 W erhöht werden. Durch eine erhöhte Modullebensdauer und optimierte Fertigungsabläufe beabsichtigen die Projektpartner eine Kostenreduktion des Solarstroms um ein Drittel.

Das Forscherteam klopft zu diesem Zweck die gesamte Prozesskette nach Verbesserungsideen ab: Beim Zell- und Moduldesign, bei den industriell relevanten Prozessfolgen, bei der Auswahl optimaler Materialien. Die Forscher suchen Antworten auf die Frage nach den idealen Prozessschritte und der dazu benötigten Technologie. Gemeinsam werden Demonstratoren hergestellt, um die gewonnen Erkenntnisse direkt in Techniken umzusetzen.

Vier Teilprojekte erarbeiten ganzheitliche Lösungen

In vier Teilprojekten arbeiten ausgewählte Arbeitskreise zusammen, die im ersten Projektjahr bereits beachtliche wissenschaftlich technische Ergebnisse erzielen haben. Im Bereich der Hocheffizienzzellen wurde mit einer neuen Rückseitenpassivierung und einem Feinliniendruck mit 40µm Linienweite eine Effizienz von rund 20% auf Cz-p-Silizium erzielt. Die feinsten erreichten Linienbreiten liegen bei 30µm, wobei zwei verschiedene Metallisierungsverfahren angewendet werden. Die Forscher haben bereits ein Anlagenkonzept für den Feinliniendruck entwickelt. Durch ein neues Verschaltungskonzept für Hochleistungssolarzellen konnte ein Leistungsgewinn im Modul von 6 Wp erreicht werden. Ein Lastenheft für ein Automatisierungskonzept ebnet den Weg in die nächste Umsetzungsstufe. In der Theorie hat das Forscherteam bereits erarbeitet, wie optische Verluste vermindert werden können und erste Simulationen durchgeführt.

Jetzt folgt die Praxis. Experimentelle Ergebnisse zeigen einen Gewinn von 5Wp dank einer verringerten Lichtrückstreuung. Die Versuchsanlage hat ihre Arbeit aufgenommen. Außerdem werden verbesserte ARC-Glasbeschichtungen entwickelt, um die Lichtreflektion zu reduzieren und einen höheren Energieertrag, besonders bei Schwachlichteinfall, zu erhalten. Das bringt das Team Schritt für Schritt an ihr Ziel: Die Entwicklung und Herstellung günstiger Module, die leistungsfähiger und haltbarer als herkömmliche Produkte sind.

SONNE

Silizium Hocheffizienzzellen und -module

  • Projektvolumen
    • 21,5 Mio. € (ca. 53% Förderanteil)
  • Projektlaufzeit
    • 01.01.2011 bis 31.12.2013
  • Verbundpartner:
    • SolarWorld Innovations GmbH, Freiberg (Koordination)
    • Solar Factory GmbH, Freiberg
    • Hochschule Mittweida 
    • Momentive Performance Materials GmbH, Leverkusen
    • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg im Breisgau
    • Berkenhoff GmbH, Heuchelheim
    • SITEC Solar GmbH, Neuruppin
    • Solar Factory GmbH, Freiberg
    • RENA GmbH, Gütenbach
    • Technische Universität Chemnitz
    • KUKA Systems GmbH, Augsburg

Kontakt

SolarWorld Innovations GmbH
Dr. Karl-Heinz Stegemann
Berthelsdorfer Str. 111 A
09599 Freiberg

Tel 03731-301-1415

E-Mail Karl-Heinz.Stegemann(at)sw-innovations.de

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