Optionen zur Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Der Wirkungsgrad von Solarzellen wird, angesichts des immer größer werdenden Anteils der BOS (balance of system)-Kosten an einem PV-System, zum entscheidenden Faktor für eine weitere Reduktion der PV-Stromgestehungskosten. Im außereuropäischen Ausland wird aktuell stark an Höchsteffizienzkonzepten gearbeitet – sowohl von Zellherstellern, als auch von Universitäten und Forschungsinstituten.

Die Forschung in der deutschen PV-Industrie, und daran stark angelehnt auch die Forschung in den deutschen Instituten, ist aktuell geprägt von einer starken Fokussierung auf kurzfristige Entwicklungsziele, die mit evolutionärer Weiterentwicklung der bereits heute in Produktion befindlichen Technologien erreicht werden sollen. Insbesondere die deutschen Zellhersteller konzentrieren sich auf die Weiterentwicklung der p-Typ PERC-Technologie. Diese Fokussierung ist angesichts des wirtschaftlichen Drucks verständlich. Langfristig gesehen könnte jedoch das begrenzte Wirkungsgradpotential (~22.5%) der p-Typ PERC-Technologie einen
Nachteil im Wettbewerb mit außereuropäischen Firmen darstellen. Wünschenswert ist daher die Vorausentwicklung von Alternativen für die Zeit nach der Ausoptimierung der p-Typ PERC-Technologie.

In dem „26+“-Projekt sollen „Leuchtturmeffizienzen“ von über 26% erreicht werden. Aktuell wäre dies ein neuer Wirkungsgradrekord für Si-Solarzellen mit nur einem pn-Übergang. Während der Projektlaufzeit sollen „Schlüsselschritte“ in der Prozesssequenz mit industrierelevanten Verfahren realisiert werden, so dass die deutsche PV-Industrie zeitnah von dem in „26+“ generierten Wissen profitieren kann.

Ein Wirkungsgrad von 26% galt vor wenigen Jahren noch als nahezu unerreichbar. Heute jedoch ist durch die jüngsten Fortschritte bei der Entwicklung von „Ladungsträger-selektiven Kontakten“ das Erreichen dieses Ziels realistisch geworden. Gerade auf dem Gebiet der „Ladungsträger-selektiven Kontakte“ sind das ISFH/MBE und das F-ISE derzeit führend.