Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Durchbruch beim Solarzellentrennen dank Laserritzen

29.01.2003


Ein neuartiges Laserritzverfahren der Laser- und Medizin-Technologie GmbH in Berlin ermöglicht eine saubere Trennung von mono- und polykristallinen Silicium-Wafern ohne die bei herkömmlichen Verfahren typischen Wirkungsgradverluste von bis zu 30% bei der Separierung von Solarzellen.



Berlin: Mit herkömmlichen Methoden getrennte Solarzellen weisen durch lokale Kurzschlüsse Wirkungsgradverluste bis zu 30 % auf. Das neuartige Laserritzverfahren der Laser- und Medizin-Technologie GmbH, Berlin (LMTB), für mono- und polykristalline Silicium-Wafer ermöglicht eine saubere Separierung, ohne dass die Photospannung absinkt und der Wirkungsgrad gemindert wird. Damit wird die bisherige Einteilung in Leistungsklassen bald hinfällig sein, da es nur noch Top-Klasse-Solarzellen mit maximalem Wirkungsgrad geben wird - und dies zu einem günstigeren Preis.

... mehr zu:
»LMTB »Solarzelle »Wirkungsgrad


Gegenüber 2000 ist die Produktion von Solarzellen im vergangenen Jahr um 40 % gestiegen. Für das Jahr 2010 wird ein Bedarf an neuinstallierter Kapazität zwischen 1500 und 2000 MWp[1] vorausgesagt. Die weltweite Jahresproduktion von derzeit 280 MWp wird daher deutlich ansteigen müssen und der Preisdruck auf die Hersteller erheblich wachsen.

Für verschiedene Anwendungen müssen Solarzellen bei definierter Größe eine bestimmte Spannung abgeben. Da es zu teuer wäre, für jede Anwendung spezielle Solarzellen herzustellen, unterteilt man Standard-Wafer in kleine Segmente und erzeugt die gewünschte Spannung durch Reihenschaltung.

Stand der Technik ist hierfür das Trennen der Solarzellen mit Diamantsägen, wodurch aber lokale Kurzschlüsse am p-n-Übergang entstehen. Diese sog. "edge-shunts" verringern den Wirkungsgrad einer Zelle um bis zu 30 %. Um diesen Effekt zu vermeiden, setzt man heute zunehmend das Diamantritzen ein, bei dem der Wafer bis zu einer bestimmten Tiefe geritzt und dann gebrochen wird. So entstehen zwar keine Kurzschlüsse, das Verfahren ist jedoch entweder sehr teuer oder ungenau und verursacht zusätzlich sehr viel Staub, der die spätere Verarbeitung erschwert und verteuert.

Schon früh wurden hier die Möglichkeiten des Lasers erkannt. Das zunächst erprobte Laserschneiden brachte nicht die erwarteten Verbesserungen. Nun ist in den Labors der LMTB ein Verfahren entwickelt worden, das den Ansatz des Ritzens mit anschließendem Brechen aufgreift. Dazu wurde ein spezielles Lasersystem mit einer innovativen Leistungsstabilisierung entwickelt. Die so gewonnenen Solarzellen haben keine Leistungsverluste mehr und sind praktisch sofort weiter zu verarbeiten. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um mono- oder polykristalline Wafer handelt.

Da neben Silicium auch Saphir und Siliciumcarbid für die Halbleiterindustrie interessant sind, wurden auch hierzu erste Versuche bei der LMTB durchgeführt - mit vielversprechenden Resultaten.

Die LMTB ist sowohl Forschungs- und Entwicklungsinstitut als auch kompetenter Dienstleister für die Industrie auf den Gebieten der angewandten Lasertechnik, Lasermedizin und Medizintechnik. Als Kooperationspartner aller drei
Berliner Universitäten führt die LMTB mit ihren etwa 50 Mitarbeitern konkrete Industrieaufträge und Projekte der anwenderorientierten Grundlagenforschungen durch.

[1] Die Einheit Watt-peak (Wp) bezeichnet die unter voller Sonneneinstrahlung abgegebene, maximale Ausgangsleistung.

Bei Fragen wenden Sie sich bitte an
Dipl.-Ing. A. Binder
Tel.: +49-(0)30-67053-461
E-Mail: a.binder@LMTB.de

Frank Zgoda | idw

Weitere Berichte zu: LMTB Solarzelle Wirkungsgrad

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Testverfahren für Photovoltaikwafer als DIN SPEC
26.06.2017 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Ausweg aus dem Chrom-Verbot
30.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie