Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

20 Prozent Wirkungsgrad in Sicht für industrienahe Siliciumsolarzellen

23.02.2011
Forschern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es gelungen, neue Spitzen-Wirkungsgrade für einfach herzustellende großflächige Siliciumsolarzellen zu erreichen. Mit gegenüber dem heutigen Industriestandard weiter entwickelten Zellstrukturen konnten sie demonstrieren, dass in naher Zukunft Wirkungsgrade von 20 Prozent realisierbar sind.

Mehr als 80 Prozent der zur Zeit hergestellten Solarzellenleistung basiert auf kristallinem Silicium. Ziel von Industrie und Forschung ist es, die Kostenoptimierung für dieses Arbeitspferd der Photovoltaik weiter voranzutreiben. Wandeln derzeit die Zellen durchschnittlich 14-19 Prozent des Sonnenlichts in elektrische Energie um, so haben die Forscher die 20-Prozent-Marke bereits im Blick.


Industrienahe kristalline Siliciumsolarzelle mit 19,6 Prozent Wirkungsgrad. ©Fraunhofer ISE

Die Übertragung ihrer Ergebnisse in die Produktion wird – parallel zur rasanten Marktentwicklung in Deutschland – die Kosten für photovoltaisch erzeugten Strom weiter senken.

»Wir konnten jetzt mehrere Entwicklungsarbeiten für kristalline Siliciumsolarzellen sehr erfolgreich abschließen und dabei Ergebnisse erzielen, die weltweit zu den besten zählen«, freut sich Christian Schmiga, Projektleiter für hocheffiziente Siliciumsolarzellen am Fraunhofer ISE. Die untersuchten Zellstrukturen unterscheiden sich zum einen in der Art des verwendeten Siliciummaterials, das als Basis bezeichnet wird, und zum anderen in der Art des sogenannten Emitters, einer dünnen Schicht, die die elektrischen Ladungsträger sammelt. Man spricht von n-Typ Solarzellen, wenn die Basis negativ und von p-Typ Solarzellen, wenn die Basis positiv leitend ist. Dabei ist der Emitter immer umgekehrt zur Basis gepolt. »Zur Herstellung des Emitters haben wir drei unterschiedliche Verfahren eingesetzt: Aluminium-Legieren und Bor-Diffundieren für die p-Emitter unserer n-Typ Solarzellen sowie Phosphor-Diffundieren für den n-Emitter unserer p-Typ Solarzellen«, so Christian Schmiga.

Für eine n-Typ Siliciumsolarzelle mit Aluminium-legiertem Emitter erreichten die Forscher nun einen Wirkungsgradrekord von 19,3 Prozent. Dabei wandten sie zur Emitterformierung das einfache Siebdrucken einer Aluminium-haltigen Paste, gefolgt von einem kurzen Hochtemperatur-Feuerschritt an. Ebenfalls für eine n-Typ Siliciumsolarzelle, aber mit einem Bor-diffundierten Emitter, dessen Oberfläche durch eine zusätzliche neue Schicht aus Aluminiumoxid (Al2O3) passiviert wird, konnte Armin Richter, Doktorand am Fraunhofer ISE, einen Wirkungsgrad von 19,6 Prozent demonstrieren. Als weiteres wichtiges Ergebnis erzielten die Wissenschaftler für p-Typ Solarzellen mit Phosphor-diffundiertem Emitter und unter Anwendung der am Fraunhofer ISE entwickelten und patentierten Laser-fired-contact (LFC) Technologie 19,6 Prozent Wirkungsgrad. Alle Solarzellen wurden auf 125 x 125 mm2 großen einkristallinen Siliciumscheiben gefertigt. Ein großer Vorteil ist, dass bei der Herstellung keine aufwändigen Justage- oder Strukturierungsschritte benötigt werden, was den Prozessablauf wesentlich vereinfacht und beschleunigt.

Das Fraunhofer ISE entwickelt seit nahezu 30 Jahren neuartige hocheffiziente Siliciumsolarzellen. Mit den aktuellen Ergebnissen der Freiburger Forscher rücken Wirkungsgrade über 20 Prozent für die Massenfertigung von Siliciumsolarzellen in die nahe Zukunft.

Informationsmaterial:
Fraunhofer ISE, Presse und Public Relations
Telefon +49 761 4588-5150
Fax +49 761 4588-9342
info@ise.fraunhofer.de
Ansprechpartner für weitere Informationen:
Dr. Stefan W. Glunz, Fraunhofer ISE
Abteilungsleiter Solarzellen – Entwicklung und Charakterisierung
Telefon +49 761 4588-5191
Fax +49 761 4588-9191
stefan.glunz@ise.fraunhofer.de
Dr. Ralf Preu, Fraunhofer ISE
Abteilungsleiter PV Produktionstechnologie und Qualitätssicherung
Telefon +49 761 4588-5260
Fax +49 761 4588-9260
ralf.preu@ise.fraunhofer.de

Karin Schneider | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ise.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen