SiPoly – Evaluation des Potentials kristalliner Siliziumsolarzellen mit ladungsträgerselektiven Polymer-Schichten

Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, eine neue Prozesstechnologie für die Photovoltaik zu entwickeln und zu evaluieren, die zu hohen Zellwirkungsgraden ohne Anstieg der Prozesskosten führt. Die Grundidee basiert darauf, die löchersammelnde p+-Schicht der Siliziumsolarzelle durch eine einfach auftragbare löcherleitende Polymer-Schicht aus PEDOT:PSS zu ersetzen, die nicht nur einen guten elektrischen Kontakt zum Silizium aufweisen soll, sondern die Silizium/Polymer-Grenzfläche auch ausgezeichnet passiviert. Unser im SiPoly-Projekt verfolgter Ansatz ersetzt die Rückseitenprozessierung von Siliziumsolarzellen durch zwei sehr kostengünstige, einfache Prozessschritte: (i) das Aufbringen des löcherleitenden Polymers aus der flüssigen Phase unter Atmosphärenbedingungen und (ii) das ganzflächige Auftragen einer kostengünstigen Metallfolie oder einer im Rahmen des Projektes zu entwickelnden Niedertemperatur-Siebdruckpaste auf das Polymer als Rückseitenmetallisierung. Die Vorderseite der Solarzelle kann dabei mittels industrieller Standardprozesstechnologie hergestellt werden. Dies macht den neuen Ansatz sehr attraktiv, da er bei Erfolg unmittelbar in bestehende Produktionslinien implementiert werden kann. Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Möglichkeiten einer vereinfachten Prozessierung industrienaher Silizium-Solarzellen durch Implementierung leitfähiger, die Silizium-Oberfläche passivierender Polymere in den Zellprozess umfassend zu evaluieren, so dass am Ende des Projektes bekannt ist, inwieweit eine industrielle Umsetzung erfolgen kann.