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Mainz, 03. September 2010,
Der Mainzer Solarhersteller SCHOTT Solar hat ein neues Verfahren entwickelt, das die großindustrielle Produktion von multikristallinen Hochleistungs-Solarzellen ermöglichen soll. Diese in einem industriellen Umfeld gefertigten Solarzellen erreichen Spitzenwirkungsgrade von über 18 Prozent. Kombiniert mit einer optimierten Modultechnologie wurde ein vom ESTI (European Solar Test Installation) unabhängig bestätigter Rekordwirkungsgrad von 17,6 Prozent auf der Aperturfläche erreicht.
Die für das Rekordmodul verwendeten neuartigen Hochleistungs-Solarzellen weisen eine Frontseite auf, die dem heutigen Standard in der industriellen Fertigung entspricht. Die Rückseite dagegen ist mit einer Kombination von unterschiedlichen dielektrischen Schichten mit lokalen Kontakten passiviert, in der Fachwelt auch bekannt als PERC-Struktur.
Ausgangsmaterial sind kommerziell verfügbare 180-200 µm dicke multikristalline Siliciumwafer der Firmentochter SCHOTT Solar Wafer GmbH. Damit konnten Forscher des Mainzer Unternehmens auf Pilotproduktionsanlagen Zellen in der Standardgröße von 156×156mm² mit einer Effizienz von über 18 Prozent herstellen. Sie nutzten dazu konventionelle Siebdrucktechnik für die Kontaktherstellung. Nach Angaben des Solarherstellers bindet dieses Verfahren neue Herstellungsschritte erfolgreich in eine ausgereifte und kosteneffiziente Produktionssequenz ein.
Um die optischen und elektrischen Verluste auf dem Weg von der Solarzelle zum Modul zu reduzieren, wurden neue Ansätze zur Leistungssteigerung bei der Modulherstellung eingesetzt. Für ein konventionelles Layout mit 60 multikristallinen Zellen konnte ein weltweit bisher unerreichter Rekordwirkungsgrad von 17,6 Prozent bestätigt werden.
Dazu erläutert der Vorstandsvorsitzende der SCHOTT Solar AG, Dr. Martin Heming: “Nach wie vor werden in der Photovoltaikindustrie zwei grundsätzliche Ansätze verfolgt, um weitere Kostensenkungen durchzusetzen. Zum einen die Optimierung der Produktionsprozesse und zum anderen die Steigerung des Wirkungsgrades. Bei den Produktionsprozessen ist SCHOTT Solar seit jeher führend. Mit diesem innovativen Konzept zur industrienahen Fertigung von Hochleistungszellen und Modulen sind wir auch beim Wirkungsgrad mit an der Spitze.“
Technische Daten Rekordmodul aus multikristallinen Silicium-Solarzellen:
Wirkungsgrad: 17,6 Prozent (bezogen auf Aperturfläche)
Leerlaufspannung: 38,3 V
Kurzschlussstrom: 8,94 A
Modulleistung: 258,0 W
Modulfläche: 1,4701 m2 (Aperturfläche)
Technische Daten Hochleistungszelle aus multikristallinem Silicium:
Wirkungsgrad: 18,2 Prozent
Leerlaufspannung: 642 mV
Kurzschlussstromdichte: 36,2 mA/cm2
Zellleistung: 4,43 W
Zellfläche: 243,34 cm2
Quelle: SCHOTT Solar AG
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