• Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) erreicht ersten Meilenstein bei der Aufbringung einer 10 μm dünnen Siliziumschicht auf Glas mithilfe der Laser-Kristallisation
• HZB-Forscher erreichen mit 582 mV Weltrekordwert für die Leerlaufspannung für c-Si auf Glas
• Technologie der nächsten Generation kann einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil gegenüber Herstellern kristalliner PV-Produkte bieten
17. Juni 2013 – Masdar PV und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) haben ihre F&E-Partnerschaft intensiviert, um ihre Ressourcen für die Entwicklung der nächsten Generation von Dünnschicht-Si-Technologie zu bündeln. Nach der erfolgreichen Zusammenarbeit bei der Herstellung der ersten und zweiten Generation von Masdar PVs Dünnschicht-Silizium-Solarmodulen soll nun die Entwicklung einer neuen Generation kristalliner Dünnschicht-Silizium-PV beschleunigt werden.
Das HZB hat den ersten Meilenstein des Technologie-Projektplans erreicht. Mithilfe der Laser-Kristallisation haben die Projektpartner im Photovoltaik-Kompetenzzentrum eine 10 μm dünne Siliziumschicht auf Glas aufgebracht. „Auf kristallinem Silizium basierende Dünnschicht-PV-Module können eine hohe Effizienz bei gleichzeitig niedrigen Materialkosten erzielen", erklärt Prof. Bernd Rech. „So können die Vorteile der etablierten, wafer-basierten kristallinen Silizium-PV mit denen der Dünnschicht-Si-Technologie kombiniert werden. Darüber hinaus werden bei der Verarbeitung von kristallinem Dünnschicht-Silizium nur solche Materialien genutzt, die in großer Fülle in der Natur vorhanden sind. Wir sind zuversichtlich, dass wir mit der neuen Technologie eine Effizienz erzielen, die vergleichbar ist mit der Effizienz, die die bekannten wafer-basierten Silizium-Kristalle erreichen. Langfristig streben wir an, eine Leistungsfähigkeit von 20% und mehr mit der Dünnschicht-Si-Technologie zu erlangen."
Die jüngsten Entwicklungen am HZB im Bereich der kristallinen Si-Dünnschicht-Solarzellen haben das Interesse von Masdar PV geweckt, um in verwandte F&E zu investieren. HZB-Forscher konnten mit 582 mV einen Weltrekordwert für die Leerlaufspannung für c-Si auf Glas demonstrieren. Dieses hervorragende Ergebnis, die ausgezeichneten Materialeigenschaften von kristallinem Dünnschicht-Silizium – mittels Liquid-Phase-Crystallization – sowie die vielseitigen Verarbeitungsmöglichkeiten des Materials waren Gründe für die nun von Masdar PV und HZB / PVcomB verkündete Fokussierung der F&E auf diesen Bereich.
„Wir rechnen damit, dass Dünnschicht-Solarzellen aus kristallinem Silizium kurz- bis mittelfristig einen Wirkungsgrad von 14% pro Zelle erreichen können", sagt Prof. Rutger Schlatmann, Leiter der Technologie-Transfer-Einheit PVcomB am HZB, „und wir sind zuversichtlich, dass rasche technologische Fortschritte in diesem Bereich möglich sind."
Masdar PV hat sich zum Ziel gesetzt, diese Technologie in ihre bestehenden Produktionsanlagen zu übertragen und somit die neue Herstellungstechnologie bei Modulen bis zu einer Fläche von 5,7m² anzuwenden.
„Die Investition in F&E für die nächste Generation der Technologie, Dünnschicht-Silizium auf Glas zur Herstellung von PV-Modulen zu nutzen, könnte uns gegenüber Produzenten kristalliner PV, die eher auf Skaleneffekte als auf bedeutende technologische Verbesserungen setzen, einen Wettbewerbsvorteil einbringen", so Tushita Ranchan, Managing Director von Masdar PV abschließend.