Neo-Sol – Neue technologische Schritte für Hocheffizienz-Solarzellen

Das Projekt Neo-Sol startet im Jahr 2017 zu einem Zeitpunkt, an dem ca. 30% der Solarzellenhersteller weltweit ihre Produktion auf Solarzellen mit 20% Wirkungsgrad umgestellt haben. Eine weitere Wirkungsgradsteigerung auf 24-25% ist für die Jahre nach 2020 abzusehen. Neben dieser Wirkungsgrad-Roadmap stehen bei den Solarzellenherstellern weitere Kostensenkungen im künftigen Fokus. Vor diesem Hintergrund sollen mit dem Projekt Neo-Sol die Grundlagenprozesse für die Herstellung von neuartigen Solarzellen untersucht werden, die circa ab dem Jahr 2020 nach weiteren Entwicklungsarbeiten beim Projektpartner marktfähig eingesetzt werden können. Schwerpunkt des Vorhabens am Fraunhofer FEP ist hierbei die Vorlaufforschung auf den Gebieten der Plasma-, Elektronenstrahl- und organischen Technologien für zukünftige Solarzellenkonzepte. Dabei liegt der Fokus der Arbeiten, die das Fraunhofer FEP ausführt, gezielt auf technologischen Fragestellungen, die nach 2020 von Herstellern als neue Beschichtungstechnologien auf den Markt gebracht werden sollen.

Ziel ist es, Grundlagen für neue Beschichtungstechnologien zu erarbeiten, welche die Herstellung von Solarzellen mit einem Wirkungsgrad größer 24% ermöglichen und gleichzeitig über das Potential für weitere Kostensenkungen bei der Herstellung dieser Solarzellen verfügen.

Das Fraunhofer FEP wird mit den geplanten Arbeiten sein vorhandenes Technologieportfolio entscheidend erweitern. Großes Potenzial im Ausbau des Know-Hows wird auf den Gebieten der schonenden Abscheidung von TCO, der Elektronenstrahlprozesse und organische Halbleiter erwartet.

Konkret werden folgende Ziele und Technologieentwicklungen im Projekt fokussiert:

• Alternative schonende Abscheidemethoden von TCO’s sollen später in bestehende Prozessketten für die Herstellung von Standardsolarzellen integriert werden.
• Weiteres Potenzial wird für die schonende Abscheidung von TCO-Schichten auch in den Bereichen der flexiblen Displaytechnik sowie der Photonik und auch der flexiblen Elektronik gesehen.
• Das Elektronenstrahl-Sintern von gedruckten Kontakten stellt einen wichtigen Baustein für die Herstellung einer HJT-Solarzelle dar. Dieses Verfahren soll ebenfalls Möglichkeiten im Bereich der flexiblen Elektronik sowie beim Rapid Prototyping von Leiterplatten eröffnen.
• Die Forschung und Kompetenzerweiterung des Fraunhofer FEP in Perovskit-Abscheideprozessen und die Integration solcher Schichten in Bauteile soll vorangetrieben werden.