Das Forschungsprojekt Simplex zieht eine positive Zwischenbilanz: Durch eine sogenannte plasmagestützten chemischen Gasphasenabscheidung, kurz Pecvd, sei es gelungen, den Fertigungsprozess von Perc-Solarzellen zu verbessern – und zugleich die Kosten zu senken.
„Für den industriellen Plasmabeschichtungsprozess konnte die Dicke der für die PERC-Zelle wesentlichsten Schicht erfolgreich auf ein Viertel verringert werden, ohne die Zelleffizienz zu senken“, sagt Projektkoordinator Bernhard Cord von der Firma Singulus Technologies.
So konnten Perc-Solarzellen mit nur vier Nanometer dicken Aluminiumoxid-Schichten, statt der heute üblichen 20 bis 30 Nanometer, und einem Wirkungsgrad von 21 Prozent hergestellt werden. Die drastische Reduktion der Schichtdicke der Passivierung durch ein Plasmabeschichtungsverfahrens sei möglich geworden, weil im Forschungsverbund Plasmatechnik und Solarzelltechnologie in Kombination weiterentwickelt wurden. Derartige Schichtqualitäten konnten bisher nur per Atomic Layer Deposition (ALD) – einem verglichen mit der Pecvd wesentlich aufwändigerem Verfahren – erreicht werden. Die Forschungsergebnisse eröffnen große Potenziale für Material-, Energie- und Zeitersparnis.
Das Aufbringen geeigneter Passivierungsschichten ist ein essenzieller Fertigungsschritt bei der Produktion von Solarzellen auf der Basis von kristallinem Silicium. Im Gegensatz zu herkömmlichen Silicium-Siebdruckzellen mit vollflächigem Al-Rückseitenfeld, zeichnet sich die Perc-Technologie durch eine beidseitige Oberflächenpassivierung mittels dünner Schichten aus. Immer mehr Zellhersteller setzen auf Perc. Der Marktanteil beträgt derzeit bereits rund 22 Prozent – Tendenz steigend. (nhp)
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