Erhöhung des Wirkungsgrads von Solarzellen durch Siliciumnitrid
Die Solarzellenindustrie hat in den letzten Jahren ein signifikantes Wachstum erfahren. Um den europäischen Herstellern einen Vorteil zu verschaffen, hat das europäische Förderprogramm "Energie, Umwelt und Nachhaltige Entwicklung" ein dreijähriges Forschungs- und Entwicklungsprojekt unterstützt, das darauf abzielte, den Wirkungsgrad von Solarzellen zu erhöhen. Das Institut für Solarenergieforschung (ISFH) aus Deutschland, ein Projektpartner des INDHI-Projekts, wurde mit der Aufgabe betreut, die Robustheit von Siliciumnitridschichten (SiNx) zu bestimmen. Labormessungen des INDHI-Prototyps ergaben hervorragende Ergebnisse für die Parameter der Volumenlebensdauer. Zusätzlich wurde durch Silicium, das im Zonenschmelzverfahren hergestellt wurde, eine optimale Oberflächenpassivierung während des Kontaktfeuerns erreicht. Die nächste Phase der Forschungsarbeit umfasste den Ausbau der neuen SiNx-Technologie von der Prototypenproduktion hin zur Produktion im industriellen Maßstab. Das ISFH hat mit dem italienischen Unternehmen EniTecnologie und der Italian National Agency for New Technologies, Energy and the Environment, beides Partner des INDHI-Projekts, zusammengearbeitet, um einen Satz von 24 Wafern herzustellen. Das Ergebnis war eine Steigerung des Wirkungsgrads von 15,1 Prozent. Ein zweiter Produktionsdurchlauf wurde in Zusammenarbeit mit der Universität Konstanz (Deutschland) durchgeführt, von denen ein Kurzschlussstrom in den Herstellungsprozess integriert wurde. Dies führte zu einer Steigerung des Wirkungsgrads auf 15,9 Prozent. Anschließend wurden vom ISFH die neuen SiNx-Wafer hohen Dosen ultravioletter Strahlung ausgesetzt, um die Zuverlässigkeit für den Einsatz im Bereich der Solarenergie sicherzustellen. Weitere Tests ergaben, dass die Oberflächenpassivierung und andere wichtige Eigenschaften der Wafer während der Weiterentwicklung vom Labormaßstab zum industriellen Produktionsaufbau erhalten geblieben sind. Das ISFH und ihre Partner des INDHI-Projekts werden diese vielversprechenden Ergebnisse weiterverfolgen.
