Arbeitsgruppe Emergente Solarzellentechnologien

Ansprechpartner
Prof. Dr. Robby Peibst
Tel.: +49(0)5151-999 313
E-Mail:

Universität Hannover

Rückkontaktsolarzelle mit passivierenden p+ und n+ „poly-Si on oxide“ (POLO) Kontakten und einem Wirkungsgrad von 25,0%.

Bifaziale PERT Solarzelle mit ionenimplantierten p+ und n+ Schichten mit einem Vorderseitenwirkungsgrad von 21,5% und einem Rückseitenwirkungsgrad von 21,4%

Ausrichtung der Masken für Photolithographie.

In der Gruppe „Emergente Solarzellentechnologien“ werden konzeptionell neue c-Si  Prozess- und Zelltechnologien von der Grundlagenforschung bis hin zur industriellen Anwendung evaluiert. Das zugrundeliegende Ziel ist, neben der weiteren Reduktion der Stromgestehungskosten durch Erhöhung des Stromertrages, die Entwicklung von Innovationen für unsere Industriepartner (Materialhersteller, Anlagenbauer, Zellhersteller) für eine Differenzierung im internationalen Wettbewerb. Spezifisch für die Gruppe ist der erwartete Zeithorizont bis zur Überführung der Technologien in die industrielle Nutzung von ca. 3-5 Jahren.  Den aktuellen Forschungsschwerpunkt bilden passivierende Kontakte auf Basis von dotierten polykristallinen Silizium-Schichten, die auf einem dünnen passivierenden Grenzflächenoxid abgeschieden werden (POLO, poly-Si on oxide).

Die Aktivitäten der Gruppe verteilen sich auf folgende, aufeinander aufbauende Forschungsgebiete:

Grundlagenuntersuchungen an passivierenden Kontakten und transparenten leitfähigen Oxiden (TCOs), und deren konzeptionelle Weiterentwicklung

  • Elektrische Charakterisierung von passivierenden Kontakten bzgl. Stromtransport und Rekombinationsverhalten
  • Optische Charakterisierung von passivierenden Kontakten und TCOs, insbesondere bzgl. parasitärer Absorption, sowie Evaluation von Ansätzen zur Erhöhung von deren Transparenz
  • Strukturelle Charakterisierung von passivierenden Kontakten, insbesondere bzgl. lokalen Unterbrechungen des passivierenden Grenzflächenoxides
  • Modellierung des Stromtransportes über passivierende Kontakte auf Basis der experimentell bestimmten Eingangsparameter zur Ableitung von Optimierungsstrategien

Integration von passivierenden Kontakten in Höchsteffizienz-Solarzellen zur Demonstration ihres Wirkungsgradpotentials

  • Entwicklung und Optimierung verschiedener Herstellungsverfahren für passivierende Kontakte (verschiedene Grenzflächenoxide, verschiedene Si-Abscheidemethoden)
  • Evaluation verschiedener Zellstrukturen (beidseitig oder rückseitig kontaktiert, eine oder beide Polaritäten mit passivierenden Kontakten), bei denen passivierende Kontakte potentiell einen Mehrwert gegenüber konventionellen Ansätzen bieten
  • Entwicklung von schlanken Prozessflüssen, die möglichst wenig Änderungen gegenüber heutigen Prozesssequenzen implizieren und Anlagen in bestehenden Produktionslinien verwenden
  • Verwendung von passivierenden Kontakten zur Verschaltung von Bottom- und Top-Solarzelle in monolitihischen Tandem-Solarzellen

Evaluation innovativer Modulverschaltungskonzepte die durch neuartige Zellstrukturen ermöglicht werden (in Kooperation mit der Gruppe „Modultechnik“)

  • Beispiel: Flip-Flop Modulverschaltung von Vorderseite zu Vorderseite bzw. Rückseite zu Rückseite, ermöglicht durch Zellen mit einer Bifazialität > 99 %

Prozessierungs-Dienstleistungen in den oben genannten Bereichen

  • Beispiel: Evaluation von Wafermaterial oder Einzelkomponenten auf Höchsteffizienz-Zellniveau