Hannover - Um Solarzellen, die weltweit immer beliebter werden, noch wirkungsvoller und günstiger zu machen, haben sich das Laser Zentrum Hannover http://www.lzh.de und das Institut für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal (ISFH) http://www.isfh.de zu einem Forschungsprojekt zusammen geschlossen. Die beiden Institute wollen damit die Sonnenenergie auch für den Großeinsatz noch effektiver machen.
Die Photovoltaikindustrie hat in den letzten Jahren hohe Zuwachsraten zu verzeichnen. Um jedoch auch weiterhin erfolgreich zu sein, bedarf es laufender Verbesserung. Die wesentlichen Faktoren für ein weiteres Wachstum in dieser Branche sind Genauigkeit, schnellere Fertigungszeiten und höhere Wirkungsgrade. Mithilfe der Lasertechnologie soll eine konkurrenzfähige Massenfertigung von Solarzellen demonstriert werden. Ziel dieses Projekts ist es, einen Herstellungsprozess mit wenig Ausschuss und insbesondere eine Reduzierung der Fertigungskosten zu realisieren. Auch neue Solarzellkonzepte mit hohen Wirkungsgraden sollen so zur Industriereife gebracht werden.
Derzeit ist der Trend dahingehend, immer dünner und größer werdende Siliziumscheiben herzustellen. Mit dem dafür eingesetzten üblichen Siebdruckverfahren nehmen allerdings auch die Bruch- bzw. Ausschussraten zu. Einen Vorteil bietet daher dir Bearbeitung mit der Lasertechnik: Sie ist berührungsfrei und ermöglicht die Bearbeitung dünnerer und größerer Scheiben mit weniger Ausschuss. Ein weiterer Vorteil der Lasertechnologie ist die Erreichung eines hohen Automatisierungsgrads. Experten gehen davon aus, dass herkömmliche Solarzellen an ihre Wirkungsgradgrenzen - zwischen 15 und 17 Prozent - stoßen. Auch hier biete sich eine deutliche Verbesserung mithilfe der Lasertechnologie. Sie ermöglicht neue Zellkonzepte und Verfahren, die die Solarzelle effizienter machen.
Durch Lasertechnologie kann sowohl eine verbesserte Strukturierung als auch eine optimale Ausnutzung der Zelloberfläche erreicht werden, zeigen sich die Experten überzeugt. Mithilfe kleinster Laserbohrungen können beispielsweise die Kontakte auf die Rückseite verlegt. Damit kann die zur Verfügung stehende Oberfläche um etwa fünf bis sechs Prozent vergrößert werden. Der Wirkungsgrad der Solarzelle kann auch zusätzlich gesteigert werden, wenn die Oberfläche durch die Laserbehandlung eine pyramidenähnliche Struktur erhält. Diese erhöht nämlich die Absorption der Sonnenstrahlen.
"Ein höherer Wirkungsgrad und weniger Ausschuss könnte zu einer kleinen Revolution in der Herstellung von Solarzellen führen", meint LHZ-Geschäftsführer Andreas Ostendorf. "Daher werden auch Konzepte für Laserbearbeitungssysteme ausgearbeitet, damit eine rasche Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis möglich ist." Bis Ende 2007 läuft das Projekt, das vom niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur und vom niedersächsischen Umweltministerium gefördert wird.
