Die Entwicklung von PERC-Solarzellen hat dafür gesorgt, dass sich die Wirkungsgrade von kristallinen Silizium-Zellen verbessert haben: auf über 22 Prozent für monokristallines und etwa 20 Prozent für multikristallines Silizium-Basismaterial. Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen koordiniert jetzt das Verbundprojekt „Zero-Degradation in mono- und multi-kristallinen PERC-Solarzellen“ (Zorro), das sich zum Ziel gesetzt hat, den Wirkungsgradverlust von PERC-Solarzellen auf null zu reduzieren.
Der Wirkungsgrad von PERC-Solarzellen kann im Betrieb um mehrere Prozentpunkte absinken. Die Wissenschaftler wollen sich im Zuge des Projekts auf eine der Ursachen für diesen Wirkungsgradverlust konzentrieren: die Beleuchtung bei erhöhter Temperatur, die zu dem Phänomen Light and elevated Temperature Induced Degradation (LeTID) führt. Dem Fraunhofer IISB zufolge sind der Wirkmechanismus und die Ursache des LeTID-Phänomens derzeit noch nicht ausreichend verstanden.
Im Rahmen von Zorro sollen zunächst Grundlagenuntersuchungen ein umfassendes Verständnis für die Prozess- und Materialabhängigkeit von LeTID und artverwandten Degradationseffekten in mono- und multikristallinen PERC-Solarzellen ermöglichen. Die Ursache wollen die Forscher sowohl im hergestellten mono- und multikristallinen Wafermaterial suchen als auch in einzelnen Schritten der Solarzellenprozessierung. Die Teilergebnisse sollen dann verknüpft werden, um ein Zero-Degradationskonzept für die industrielle Produktionstechnologie von multi- und monokristallinen PERC-Solarmodulen zu erreichen. Im Fokus steht den Forschern zufolge das Zusammenspiel aus unterschiedlichsten Verunreinigungselementen im Wafergrundmaterial mit dem Wasserstoff, der während der Herstellung der Solarzelle im Oberflächenpassivierungsschritt eingebracht wird.
Das Zorro-Projektkonsortium besteht neben dem Fraunhofer IISB aus dem International Solar Energy Research Center Konstanz e.V. (ISC), der Universität Konstanz (UKN) und dem Institut für angewandte Physik (IAP) der Technischen Universität Bergakademie Freiberg (Sachsen). Assoziierte Industriepartner sind Wacker Chemie und Centrotherm international.
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Viel Geld in Forschung investiert für einen relativ kleinen Effekt bei der Steigerung des Wirkungsgrades.
Das ist wissenschaftlich natürlich interessant, die Auswirkungen auf das Marktgeschehen und eine weitere Verbreitung der PV sind aber gering bis nicht messbar.
@ Lutz Weinert
Wenn die Anlagen nach 20-25 Jahren ausgetauscht werden müssen so wie es jetzt ist Unmenge n von Modulen recycelt/entsorgt werden. Wenn das für die nächste Generation von Modulen zumindest verzögert werden kann, ist das schon mal eine Schritt in die richtige Richtung.
Und dann wird nach 20 Jahren durch einen Federstrich der Politik/Lobby die guten Module abgeschaltet
Bis der LeTID Mechanismus verstanden ist wird es wohl noch eine Weile dauern. Ich finde es ist ein ambitioniertes Projekt den letzten wichtigen Degradationsmechanismus für Si-Zellen zu ergründen. Für den Endverbraucher bedeutet das mehr Leistung für gleiches Geld. Und für Solarkraftwerke mehr Planungssicherheit. Also warum nicht.