Rückkontakte vermeiden Verschattungen auf der Vorderseite der Solarzelle
Neuer Rekordwert für Heterojunction-Solarzellen
Einen neuen Rekordwirkungsgrad von 20,2 Prozent für eine rückkontaktierte Heterojunction-Solarzelle melden die Forschungspartner des Solar-Projekts TopShot aus dem Institut für Silizium-Photovoltaik am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und dem Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH).
Das ist der derzeit höchste und von einem unabhängigen Institut bestätigte Wirkungsgrad dieser Solarzellenart. Vom Prinzip her beinhaltet die Zelle zwei erfolgversprechende Konzepte. Rückkontakte vermeiden Verschattungen auf der Vorderseite einer Solarzelle. Die Heterokontakttechnologie verbindet zudem zwei Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Bandlücken, was zu einer besseren Nutzung der Solarstrahlung und damit zu besseren Wirkungsgraden führt. Beide Konzepte einzeln werden bereits industriell umgesetzt, die Kombination zur rückkontaktierten Heteroübergang-Solarzelle lässt die Fachwelt auf Wirkungsgrade bis 25 Prozent hoffen.
In einem weiteren Projekt namens HighScreen hat das ISFH zusammen mit mehreren Industriepartnern einen Wirkungsgrad von 20,1 Prozent für Siliziumwafer-Solarzellen erreicht, welche in dem üblichen Siebdruckverfahren und größtenteils industrietypischen Prozesssequenzen hergestellt werden konnten. In der Industrie üblich für derartige Zellen sind zurzeit Wirkungsgrade von 17 bis 18,5 Prozent. Der Rekord wurde zum einen durch eine neuartige Rückseitenpassivierung erreicht, einer Doppelschicht aus Aluminiumoxid und Siliziumnitrit. Dabei wurde das Aluminiumoxid mit einer neuartigen, von ISFH und der Singulus Technologies AG entwickelten Abscheidemethode namens „Inductively Coupled Plasma“ aufgetragen. Zum anderen wurde die Vorderseite mittels Doppelsiebdruck metallisiert, für besonders schmale Kontaktfinger und entsprechend geringe Abschattung.
Den Verbund TopShot und das ISFH-Projekt HighScreen wurden vom BMU gefördert.
Lesen Sie mehr zum Thema
