Das belgische Forschungsinstitut hat ein industrietaugliches Siebdruckverfahren zur Metallisierung von PERT-Zellen entwickelt. Mit dieser Technologie erreichen die Forscher 22.8 Prozent Zelleffizienz. Eingesetzt in bifacialen Zellen schaffen sie auf der Vorderseite einen Wirkungsgrad von 21,9 Prozent.
Das belgische Forschungsinstitut Imec hat ein neues und industrietaugliches Siebdruckverfahren zur Metallisierung von PERT-Solarzellen (Passivated Emitter and Rear Totally Diffused) mit einer negativen Halbleiterbasis (n-Typ) entwickelt. Bei den PERT-Zellen handelt es sich im Grunde um die gleiche Technologie wie bei den PERC-Solarzellen. Mit dem Unterschied, dass sie mit einer negativen Halbleiterbasis (n-Typ) hergestellt werden. Dadurch sind mit ihnen schon einmal höhere Wirkungsgrade mit einem preiswerteren Siliziummaterial möglich. Denn dann muss nicht auf das teure monokristalline Silizium zurückgegriffen werden. Die PERT-Zelle ist auch mit polykristallinem Silizium effizient. Denn die negative Basis ist weniger Anfällig gegenüber Verunreinigungen und soll auch nicht der sogenannten lichtinduzierten Degradation unterliegen, wie sie von Modulen mit PERC-Zellen berichtet wird.
Silber durch Aluminium ersetzt
Mit dieser Technologie haben die Imec-Forscher zusammen mit ihren Kollegen aus der Entwicklungsabteilung des chinesischen Modulherstellers Jolywood Zellen mit einem Wirkungsgrad von 22.8 Prozent hergestellt. Das ist für ein Produktionsverfahren im industriellen Maßstab ein großartiges Ergebnis. Die Forscher haben zudem bifaciale Zellen mit der gleichen Technologie mit einer Effizienz auf der Vorderseite von 21,9 Prozent produziert.
Diese bifacialen Zellen haben jeweils aufgedruckte Silberfinger als Kontaktierung auf der Vorderseite und Aluminiumkontakte auf der Rückseite. „Durch die Nutzung von Aluminium statt der Legierung mit Silber (AgAl) für die Rückkontakte können die Zellkosten um 1 Dollarcent pro Watt reduziert werden“, betonen die Forscher den Vorteil. „Außerdem wird dadurch die Rekombination in den Kontaktbereichen reduzieren.“
Rückseite mit hoher Leistung
Trotz der Tatsache, dass die Aluminiumkontakte auf der Rückseite breiter als die Silberkontakte auf der Frontseite sind, beträgt die Bifacialität der Zelle satte 88 Prozent, was besser sei als die bisherigen bifacialen PERC-Zellen, betonen die Forscher. Die Bifacialität ist dabei das Verhältnis zwischen Leistung auf der Rückseite und der Leistung auf der Vorderseite der Zelle. Die liegt in der Regel zwischen 65 und 80 Prozent. „Wir sind sehr zufrieden mit den bifacialen n-PERT-Zellen“, sagt Loic Tous, Projektleiter am Imec. Er stellt in Aussicht, dass die Forscher bis Ende dieses Jahres monofaciale PERT-Zellen mit negativer Halbleiterbasis und einem Wirkungsgrad von 23,5 Prozent entwickeln werden. (su)
