Siliciumsolarzellen mit 25,1% Wirkungsgrad Mittwoch, 30.09.2015

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Gelsenkirchen, steigerte den Wirkungsgrad von  beidseitig kontaktierten Siliciumsolarzellen auf 25,1 %. Dies ist der höchste jemals erreichte Wirkungsgrad für Siliciumsolarzellen, bei denen die Metallkontakte auf Vorder- und Rückseite aufgebracht sind. Die Besonderheit ist ein neues Rückseitenkonzept in Form eines ganzflächigen passivierten Kontakts. Bisher wurden zur Steigerung des Wirkungsgrads von Solarzellen immer komplexere Solarzellenstrukturen verwendet. Der Vorteil des neuen Konzeptes ist, dass durch eine neuartige Rückseitenstruktur der Kontakt auf der Solarzellenrückseite ganzflächig und strukturierungsfrei aufgebracht ist. Damit wird im Vergleich mit den momentan verwendeten Solarzellenstrukturen der Herstellungsprozess vereinfacht und gleichzeitig die Effizienz der Solarzellen erhöht.

Bei der vom Fraunhofer ISE entwickelten so genannten TOPCon-Technologie (Tunnel Oxide Passivated Contact) wird der Rückseitenkontakt strukturierungsfrei auf der Solarzellenrückseite aufgebracht. Hierfür haben die Forscher einen selektiven passivierten Kontakt entwickelt, der die Majoritätsladungsträger passieren lässt, während die Minoritätsladungsträger nicht rekombinieren. Die ganzflächige Passivierungsschicht der Solarzelle wurde auf eine Dicke von ein bis zwei Nanometer reduziert, so dass die Ladungsträger durch diese hindurch tunneln können. Zusätzlich wird auf das ultradünne Tunneloxid eine dünne Schicht aus hochdotiertem Silicium flächendeckend abgeschieden. Diese Kombination erlaubt, dass der Strom verlustfrei aus der Solarzelle abfließen kann, die Rekombination aber gleichzeitig verhindert wird.

Bild: © Fraunhofer ISE - Fraunhofer ISE erzielt neuen Weltrekord für beidseitig kontaktierte Siliciumsolarzellen: TOPCon-Technologie ermöglicht 25,1 % Wirkungsgrad.


30.09.2015
KK