Forscher wollen die Herstellungskosten von Solarzellen künftig um 30 Prozent senken. Das ist das Ergebnis des Projekts Future-Fab. Gesucht: die Solarfabrik der Zukunft.
Das Projekt Future-Fab ist nach dreijähriger Entwicklungsphase beendet. Doch wie arbeitet die Solarfabrik der Zukunft? „Neue Verfahren schnell in bestehende Fertigungslinien integrieren und die einzelnen Anlagenteile optimal aufeinander einstellen“, antwortet Jens Krümberg, Projektkoordinator von Future-Fab und Projektmanager bei der RCT Solutions in Konstanz. In der Zukunftsfabrik können künftig sogenannte bifaziale Solarmodule hergestellt werden. Das bedeutet: Die Module fangen das Sonnenlicht von der Vorder- und Rückseite ein und steigern die Sonnenausbeute. Durch neue Produktionstechnologien und optimierte Prozessschritte sei es gelungen, die Herstellungskosten dieser Solarfabriken der nächsten Generation um 30 Prozent pro Watt zu senken.
Drei Stellschrauben hat das Forscherteam bewegt, um die Kosteneinsparungen zu erreichen: Die Silizium-Solarzellen werden in den neuen Produktionsanlagen dotiert. Das erhöht den Wirkungsgrad, führte aber in der Vergangenheit zu unerwünscht hohen elektrischen Widerständen an den Kontaktfingern. Das ging auf Kosten der Leistung. Die Lösung: „Während die Solarzellen schwach dotiert werden, verstärken wir die Dotierung im Bereich der Kontakte“, sagt Krümberg. Dadurch werde ein höherer Wirkungsgrad in der Zelle erzielt, ohne dass der Widerstand an den Kontaktfingern spürbar zunimmt, Forscher.
Schutzschicht wirft Licht zurück
Eine weitere Verbesserung bringt die Rückseitenpassivierung. Die Schutzschicht wirft einen Teil des austretenden Lichts in die Zelle zurück, wo es zur Stromproduktion genutzt werden kann. Dank einer neuartigen Feinlinienmetallisierung setzen Forscher zudem auf extrem dünne Kontaktfinger. Warum? Je schmaler die Kontaktfinger, desto größer die Fläche der Solarzellen, auf der das Sonnenlicht eindringen kann. „Durch die Kombination der neuen Verfahren und durch einen optimierten Modulbauprozess wird Solarstrom künftig noch günstiger“, sagt Krümberg.
Das Vorhaben hat 10,5 Millionen Euro gekostet und wurde zur Hälfte durch die Innovationsallianz Photovoltaik gefördert. Im Juli 2010 hatten sich unter diesem Dach mehr als 120 weltweit führenden Forschungsinstituten und Solarunternehmen mit Unterstützung des Bundeswirtschaftsministeriums und des Bundesforschungsministeriums zusammengeschlossen. (nhp)
