Lasertechnik macht Solarzellen billiger

28.08.2007 - Quelle/Text: Sonstiges/Eigenes Material

Das Laser Zentrum Hannover und das Institut für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal haben sich zu einem Forschungsprojekt zusammen geschlossen, um die Sonnenenergie auch für den Großeinsatz noch effektiver machen.

Ständige Technologie- und Produktinnovationen erforderlich

KOPIE
Trend zu dünneren und größeren Siliziumscheiben

Um die hohen Zuwachsraten der Photovoltaikindustrie auch zukünftig zu sichern, müssen die Produkte und Technologien laufend verbessert werden.

Wesentliche Faktoren für weiteres Wachstum in dieser Branche sind Genauigkeit, schnellere Fertigungszeiten und höhere Wirkungsgrade. Mit Hilfe der Lasertechnologie soll eine konkurrenzfähige Massenfertigung von Solarzellen demonstriert werden.

Ziel dieses Kooperationsprojekts ist, den Herstellungsprozess mit weniger Ausschuss und geringeren Fertigungskosten zu optimieren. Auch neue Solarzellenkonzepte mit hohen Wirkungsgraden sollen industriereif entwickelt werden.

Aktueller Trend zu dünneren und größeren Siliziumscheiben

Derzeit versucht die Industrie, immer dünnere und größere Siliziumscheiben herzustellen. Mit dem dafür eingesetzten üblichen Siebdruckverfahren nehmen allerdings auch die Bruch- bzw. Ausschussraten zu.

Die Bearbeitung mit Lasertechnik bietet dabei Vorteile: Sie ist berührungsfrei und ermöglicht die Bearbeitung dünnerer und größerer Scheiben mit weniger Ausschuss. Ein weiterer Vorteil der Lasertechnologie ist die Erreichung eines hohen Automatisierungsgrads.

Experten gehen davon aus, dass herkömmliche Solarzellen an ihre Wirkungsgradgrenzen - zwischen 15 und 17 Prozent - stoßen. Auch hier erlaubt die Lasertechnologie deutliche Verbesserungen. Sie ermöglicht neue Zellenkonzepte und Verfahren, welche Solarzellen effizienter machen.

Durch Lasertechnologie kann sowohl eine verbesserte Strukturierung als auch eine optimale Ausnutzung der Zelloberfläche erreicht werden, zeigen sich die Experten überzeugt. Mit Hilfe kleinster Laserbohrungen werden beispielsweise Kontakte auf die Rückseite verlegt. Damit kann die zur Verfügung stehende Oberfläche um etwa fünf bis sechs Prozent vergrößert werden.

Der Wirkungsgrad der Solarzelle kann zusätzlich gesteigert werden, wenn die Oberfläche durch die Laserbehandlung eine pyramidenähnliche Struktur erhält; diese erhöht die Absorption der Sonnenstrahlen.

Höhere Wirkungsgrade und weniger Ausschuss

"Ein höherer Wirkungsgrad und weniger Ausschuss könnte zu einer kleinen Revolution in der Herstellung von Solarzellen führen", meint LHZ-Geschäftsführer Andreas Ostendorf. "Daher werden auch Konzepte für Laserbearbeitungssysteme ausgearbeitet, damit eine rasche Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis möglich ist."

Das vom niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur und vom niedersächsischen Umweltministerium geförderte Projekt läuft bis Ende 2007.

Die Partnerinstitute

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Das Institut für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal (ISFH) ist ein An-Institut der Leibniz Universität Hannover und eine gemeinnützige GmbH. Alleiniger Gesellschafter ist das Land Niedersachsen.

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