GOAL1
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit
- GOAL1 - Neue innovative Ansätze zur laserbasierten Kantenisolation mit dem Ziel der Effizienzsteigerung und Kostenreduzierung
- die Taktzeit von derzeit ca. 2 Sekunden auf 1 Sekunde zu reduzieren,
- Herstellkosten zu reduzieren,
- die Bruchraten zu minimieren und
- zusätzlich die Effizienz der Solarzelle um mind. 0,1% absolut zu steigern.
Die Projektziele werden im Einzelnen durch ein optimiertes Gesamtsystem, bestehend aus einer Anlage mit schneller Datenaufbreitung, einer adaptierten neuartigen Laserstrahlquelle, einer angepassten Strahlführung und den zwei Laserkantenisolationsverfahren erreicht. Die Verkürzung der Taktzeit geht zwangsläufig mit einer Reduzierung der gesamten Herstellkosten einher. Aufgrund der minimierten thermischen Schädigung der Solarzelle kann die Bruchrate minimiert werden. Präzise, kantennahe und prozesssichere Isolationsverfahren sind ausschlaggebend für die Steigerung der Effizienz, da die aktive Fläche der Solarzelle optimal genutzt werden. Die Umsetzung wird einerseits über die Verwendung kürzerer Pulsdauern erreicht, sodass die Kristallstruktur nicht beeinträchtigt wird. Hierzu werden Laserstrahlquellen mit Pulslängen im Pikosekundenbereich mit hoher Pulsspitzenleistung und Repetitionsrate eingesetzt. Die präzise Fokussierbarkeit führt zur Minimierung der Kantenabstände und Grabenbreite. Mit dem parallel zu entwickelnden Verfahren kann das Material ohne thermische Schädigungen vollständig und ohne Abtrag durchtrennt werden. Die durch Laserstrahlung thermisch induzierten mechanischen Spannungen führen zu einem kontrollierbaren Rissfortschritt entlang der Solarzellenkante und garantieren so eine 100%ige galvanische Trennung.
Verbundpartner
- Schott Solar GmbH
- Manz Automation AG
- Trumpf Laser GmbH + Co.KG
- Laser Zentrum Hannover e.V. (Koordinator)
Gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Projektträger Jülich Förderkennzeichen: 0325053A im Rahmenkonzept "Forschung und Entwicklung im Bereich erneuerbarer Energien". Bekanntmachung vom 4. September 2006.