Schmid optimiert Fertigungsprozess für PERC-Solarzellen

Die Schmid Group hat den Herstellungsprozess für PERC-Solarzellen weiter optimiert. Dabei werde zugleich der Chemieverbrauch bei der Fertigung gesenkt, teilte der Photovoltaik-Anlagenbauer aus Freudenstadt am Mittwoch mit. Bei der PERC-Technologie werde auch ein Großteil des roten Lichts genutzt. Eine dielektrische Schicht an der Rückseite der Zelle reflektiere dieses Licht, das ohne Erzeugung von Ladungsträgern bis zur Rückseite dringt. Somit erhielten die Photonen eine „zweite Chance“ zur Erzeugung von Solarstrom, heißt es bei Schmid. Dies steigere auch den Wirkungsgrad der PERC-Solarzellen weiter.

Zur Minimierung der Rekombination auf der Rückseite der Solarzelle müsse eine möglichst glatte Oberfläche verwendet, während die Vorderseite texturiert sein sollte. Im Batch-Verfahren würden beide Seiten texturiert. Die Textur auf der Rückseite müsse dann in einem separaten Schritt wieder entfernt werden, was sehr viel Chemie brauche. Das Inline-System von Schmid setze daher auf eine alkalische Textur, bei der die Wafer mit Kaliumhydroxid und Additiven von oben beregnet und damit texturiert würden. Gleichzeitig sorge der Prozess für eine glattere Rückseite, die dann noch poliert werde. Dabei nutze Schmid statt Fluss- und Salpetersäure nun eine alkalische Lösung. Dies senke die Prozesskosten, da kein umweltschädliches Stickoxid mehr entsorgt werden müsse.

Ein weiterer Schritt um die Kosten für die Fertigung zu minimieren sei, bei den Rückseiten-Busbars auf Zinn statt Silber zu senken. Dies lohne sich doppelt, das Rückseiten-Busbars aus Silber auch eine typische Ursache für Rekombinationen seien, die so vermiden würden. Das Tin Pad von Schmid könne Busbars aus Zinn sowohl während der Zellproduktion nach der Metallisierung aufbringen oder in der Modulproduktion vor dem Stringen, heißt es weiter.

Der Wirkungsgrad der Solarzellen könne so auf mehr als 21 Prozent gesteigert werden, besonders wenn ein selektiver Emitter eingesetzt werde. Bei diesem kombinierten Druck- und Ätzverfahren werde die hohe Phosphor-Dotierung auf der Zelle selektiv geätzt und nur dort erhalten, wo anschließend Kontakte aufgedruckt werden. Das verringere die Rekombination. Aktuelle Produktionsergebnisse von Kunden des Photovoltaik-Anlagenbauers zeigten eine Steigerung des Wirkungsgrads um 0,3 bis 0,4 Prozent. Zur Umstellung auf selektive Emitter sei nur die Integration von zwei Anlagen notwendig: ein Inkjet-Drucker für die Wachsmaske sowie eine Nassprozessanlage zum Rückätzen des Emitters und Strippen der Wachsmaske. Nach Angaben des Herstellers erreicht der Drucker durch die Automatisierung mit Bernoulli-Greifern einen Durchsatz von bis zu 3300 Wafern pro Stunde. Schmid weist daraufhin, dass sich mit den Produktionslinien für monokristalline PERC-Zellen des Herstellers auch bifaziale Zellen fertigen ließen. (Sandra Enkhardt)