Komplexe Herstellverfahren und Hochleistungsstrukturen fuer kostenguenstige kristalline Silicium-Duennschicht-Solarzellen Schlussbericht

An integral concept was worked out and corresponding equipment installed comprising the characterization of silicon material and solar cell properties as well as a process sequence for crysstalline thin-film silicon solar cells inclusive necessary safety and environment protection measures and also comprising a suitable new interconnection technique. Critical material properties in respect of fabrication of high efficiency structures were listed in a cataloque of requirements, that was mostly fulfilled by two multicrystalline silicon materials. Applying the new manufacture processes, the efficiency of SILSO"R solar cells (n+p) increased about 1% absolute while manufacturing costs per Watt decreased about 20%. The FLASH-soldering method was tested and qualified for conventional interconnection by stripes. It is well suited for thin crystalline silicon solar cells, produced by the new process sequence. Applied in connection with the newly developed cost-effective 2D-shingle technique, demonstration modules were made with record packing densities over 96% and efficiency values of 13.4% and 17.4% for multi- and single crystalline silicon solar cells, respectively. Thus, the base was established for the development of cost-effective thin crystalline silicon high efficiency solar cells and the shingle modules made of them, both having similar high efficiencies. (orig.)Es wurde ein ganzheitliches Konzept erarbeitet und mit entsprechenden Anlagen realisiert, das von der Charakterisierung der Siliciummaterial- und Solarzelleneigenschaften ueber eine Prozesssequenz fuer kristalline Silicium-Duennschichtsolarzellen einschliesslich notwendiger Sicherheits- und Umweltschutzmassnahmen bis hin zu einer geeigneten neuartigen Verschaltungstechnik reicht. Die fuer die Herstellung von Hochleistungsstrukturen kritischen Materialeigenschaften wurden in einem Forderungskatalog aufgelistet, der von zwei multikristallinenen Siliciummaterialien bereits weitgehend erfuellt wurde. Mit der neuen Verfahrensmatrix konnten der Wirkungsgrad von SILSO-Solarzellen (n+p) um ca. 1% absolut angehoben und die Herstellkosten/Watt um ca. 20% gesenkt werden. Das BLITZ-Loetverfahren wurde fuer die konventionelle Verschaltung mit Verbindern erprobt und qualifiziert. Es ist gut geeignet fuer duenne kristalline Siliciumsolarzellen, hergestellt mit der neuen Prozesssequenz. In Verbindung mit der neu entwickelten, kostenguenstigeren 2D-Schindeltechnik wurden Demonstrationsmodule mit Rekordpackungsdichten ueber 96% und Wirkungsgraden von 13,4% fuer multikristalline und erstmalig 17,4% fuer einkristalline Solarzellen hergestellt. Damit wurden die Grundlagen geschaffen fuer die Entwicklung kostenguenstiger duenner kristalliner Silicium-Hochleistungssolarzellen und daraus hergestellter Schindelmodule mit aehnlich hohen Modulwirkungsgraden. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F93B1169+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman