Forscher der Universität Konstanz erzeugen kostengünstige bifaziale Solarzellen, die Vorder- und Rückseite nutzen
Im Vergleich zu den herkömmlichen, monofazialen Solarzellen, die nur die Vorderseite nutzen, können die sogenannten bifazialen Solarzellen auch das auf der Rückseite einfallende Licht in Strom umwandeln und sind somit um bis zu 30 % leistungsfähiger als monofaziale Solarzellen. Durch ein neu entwickeltes Dotierungsverfahren wird die bisher aufwendige Herstellung solcher Solarzellen nun kostengünstiger und einfacher.
Indem in einem Arbeitsgang das rück- und frontseitige Dotierprofil der Zelle erzeugt wird, sollte die Herstellung doppelseitiger Solarzellen vereinfacht werden. Dafür wurde ein auf dem APCVD-Verfahren (Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition), einer Variante der chemischen Gasphasenabscheidung, basierender Diffusionsprozess entwickelt. Das war auch das Ziel der Forscher an der Universität Konstanz, die an der Abteilung Photovoltaik arbeiten. Sie nutzten eine neue Anlage der Schmid Group für die chemische Dampfphasenabscheidung bei Atmosphärendruck und bringen die unterschiedlichen Funktionsschichten in einem Diffusionsprozess auf Wafer auf. Der Anlagenhersteller und die Universität Konstanz entwickelten gemeinsam das Beschichtungsverfahren zur Serienreife.
![Bifaziale Solarzellen nutzen die Vorder- und Rückseite und sind somit sehr leistungsstarke Solarzellen und vergleichsweise günstig in der Produktion Bifaziale Solarzelle](https://www.c-ober.de/wp-content/uploads/2018/02/bifaziale-solarzelle-300x188.jpg)
Das APCVD-Verfahren ermöglicht es bis zu 30% leistungsstärkere Solarzellen gegenüber Monozellen herzustellen (Bild © © SCHMID Group).
Die Bifazialität setzt ein zusätzliches p-Dotierprofil voraus, das die Wissenschaftler durch eine Bor-Diffusion erzeugen. Dass hier die chemische Gasphasenabscheidung bei Atmosphärendruck stattfindet und nicht unter Vakuum, ist ein Vorteil des APCVD-Verfahrens. Im Vergleich zum Vakuum-Verfahren, ist dieser Prozess deutlich zeit- und energieeffizienter. Darüber hinaus ist diese Methode ein Inline-Prozess, also kann eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Wafern die Anlage kontinuierlich durchlaufen.
Genau dieses Verfahren macht es möglich, bei einer bifazialen Solarzelle gleichzeitig das rück- und frontseitige Dotierprofil zu erzeugen. Außerdem lässt sich der PV-Ertrag mit bifazialen Solarzellen ressourcenschonend steigern. Dazu kann das nicht unter Beleuchtung degradierende und hochwertige n-Typ Silizium als Basissubstrat verwendet werden.
Künftig wird es somit möglich sein, Solarzellenprozesse mit dem APCVD-Verfahren kostengünstiger zu produzieren. Dabei entwickelten die Forscher die Prozessführung und die Beschichtungsanlage weiter, weil ihr Ziel war es, den Durchsatz sowie die Leistungsfähigkeit der Bor-dotierten Schichten zu erhöhen und dadurch die Kosten zu senken. Zusätzlich konzentrieren sie sich darauf, Dotierprofile bei bifazialen Solarzellen möglichst kostengünstig zu erzeugen. Auch in Zukunft informieren wir Sie über interessante Neuheiten aus dem Bereich der Gebäudetechnik. Für eine individuelle Beratung steht Ihnen gerne jederzeit unser TGA-Fachplaner und Experte für technische Planung von Gebäuden zur Verfügung (Kontakt).
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