Solarzellen werden immer größer und dünner – und brechen damit schneller bei den derzeit üblichen Siebdruckverfahren in der Produktion.
Mit der Lasertechnik lassen sich Solarzellen berührungsfrei kontaktieren – das Bruchrisiko sinkt. Gemeinsam arbeiten das Laser Zentrum Hannover (LZH) und das Institut für Solarenergieforschung an einem Forschungsprojekt, mit dem sie eine konkurrenzfähige Massenfertigung von Solarzellen mit Hilfe der Lasertechnologie demonstrieren wollen. „Ziel dieses Projekts ist es, ein Herstellungsprozess mit wenig Ausschuss und insbesondere mit reduzierten Fertigungskosten zu realisieren“, sagt LZH-Pressesprecher Michael Botts.
Auch neue Solarzellkonzepte mit hohen Wirkungsgraden wollen die Partner zur Industriereife bringen. So lassen sich mit Hilfe kleinster Laserbohrungen beispielsweise die Kontakte auf die Rückseite verlegen und damit die zur Verfügung stehende Oberfläche um bis zu sechs Prozent vergrößern. Der Wirkungsgrad einer Solarzelle steigt, wenn ein Laser ihre Oberfläche mit einer pyramidenähnlichen Struktur versieht, sodass sie mehr Sonnenstrahlen aufnehmen kann.
Eine mit Lasertechnologie hergestellte Solarzelle stellt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) bei der internationalen Photovoltaik-Konferenz Anfang September in Mailand vor. Die über ihre Rückseite kontaktierte multikristalline, Metal Wrap Through getaufte Zelle arbeitet mit einem bis zu einem halben Prozent höheren Wirkungsgrad als vergleichbare Standardzellen. „Durch die Verringerung der Metallisierung auf der Zellvorderseite erzielen wir eine verminderte Abschattung“, erklärt Ralf Preu, Abteilungsleiter für PV- Produktionstechnologie am Fraunhofer ISE.
Er nennt einen weiteren Vorteil: „Da wir keine Abschattungsverluste auf der Vorderseite mehr berücksichtigen müssen, können wir breitere Zellverbinder verwenden und so den erzeugten Strom verlustfreier abführen.“ Gleichzeitig könnten die Forscher die Zellen dichter packen, da der Zellverbinder nicht mehr von einer Seite auf die andere geführt werden muss.
