25.02.2014, 08:04 Uhr

REC und Fraunhofer ISE entwickeln hocheffiziente Solarzellen

Singapur – Der norwegische Solar-Hersteller REC und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE aus Freiburg werden ab sofort bei der Entwicklung von Solarzellen zusammenarbeiten.

Ziel der Kooperation ist es, eine hocheffiziente Solarzelle auf Basis von monokristallinen n-Typ-Wafern zu entwickeln. Im Vergleich zu herkömmlichen sogenannten p-Typ-Solarzellen können n-dotierte Zellen einen höheren Wirkungsgrad erzielen.

Vorteile der n-Typ-Solarzellen: höhere Materialqualität sowie keine Degradation

Derzeit werden fast alle Solarzellen als p-Typ hergestellt. Das heißt, dass die Basis der Solarzelle positiv leitend ist und bei ihrer Prozessierung eine dünne negativ leitende Schicht enthält, den so genannten Emitter. Die Solarzelle, die aus der Zusammenarbeit von REC und dem ISE hervorgehen soll, ist stattdessen ein n-Typ, ihre Basis ist also negativ leitend. Dank hoher Toleranz gegenüber den meisten metallischen Verunreinigungen weisen n-Typ-Solarzellen im Vergleich zu herkömmlichen p-Typ-Solarzellen eine deutlich höhere Materialqualität auf. Zudem tritt keine lichtinduzierte Degradation auf, so dass höhere Wirkungsgrade erzielt werden können.

Herstellungsprozess ist schwieriger

Bisher waren n-dotierte Zellen allerdings schwieriger herzustellen und benötigen zudem teure Silberkontakte auf beiden Seiten der Solarzelle. Das Fraunhofer ISE hat nun eine Lösung dafür gefunden: Dank einer neu entwickelten Zellstruktur kann auf die Verwendung eines teuren Silberkontaktgitters auf der Rückseite der Zelle verzichtet werden. Die Solarzelle verfügt stattdessen über eine Kombination von dielektrischen Schichten und punktuellen Kontakten.

Neuer Wirkungsgrad-Rekord?

„Die sogenannte PassDop Schicht liefert hervorragende Ergebnisse hinsichtlich der Leitfähigkeit von n-dotierten Solarzellen. Dadurch können wir einen tatsächlichen Wirkungsgrad der Solarzelle von 22,4 Prozent erreichen“, so Dr. Stefan Glunz, Abteilungsleiter „Solarzellen-Entwicklung und Charakterisierung“ am Fraunhofer ISE. Damit gehört die Solarzelle zu den effizientesten ihrer Art. Diese Solarzellen sollen nun mit der Zusammenarbeit von REC und dem Fraunhofer ISE zu einer wettbewerbsfähigen Technologie entwickelt werden. Dafür werden die Produktionserfahrungen von REC und die Technologie des Fraunhofer ISE zusammengeführt. Die Herstellung auf bereits erprobten Fertigungsanlagen soll effiziente Solarzellen zu wettbewerbsfähigen Kosten ermöglichen.

Eine andere, ebenfalls vom Fraunhofer ISE vorgestellte Solarzelle des n-Typs hatte vor wenigen Monaten einen Wirkungsgrad-Rekordwert von 24 Prozent erzielt.

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