GagaRIn - Ga-dotierte Silizium-Solarzellen gewinnen an Relevanz in der Industrie - Entwicklung von Schnelltests und Vermeidung negativer Langzeitfolgen auf Zell- und Modullevel; Teilvorhaben: Entwicklung degradationsresistenter Oberflächenbeschichtungen

Abstract

Im Rahmen des Verbundprojekts GagaRIn untersuchte centrotherm in Kooperation mit Partnern De-gradationsmechanismen in Solarzellen und entwickelte Strategien zur Vermeidung. Zentrale Erkenntnis war die maßgebliche Rolle von Wasserstoff im Wafer- und Schichtsystem, dessen Freisetzung und Bin-dung stark von Produktionsprozessen (z. B. Tempern, Feuern, Annealing) beeinflusst werden. Neben Wasserstoff wurde auch die Belastung durch UV-Strahlung als zusätzlicher Degradationsfaktor identifi-ziert, insbesondere bei bifazialen Modulen und neuen Zellkonzepten (TOPCon, POLO). Das Projekt führte zur Klassifizierung und Optimierung von Schichten hinsichtlich Wasserstoffversor-gung und -sperrung. Mithilfe neuer Messmethoden konnte die Beschichtungsqualität deutlich verbes-sert und die Fehlerquote minimiert werden. Weiterhin gelang es, durch Prozessanpassungen und op-timierte Dotierstrategien die Stabilität der Zellen zu erhöhen. Veränderungen im Wafermaterial (z. B. Reduktion von Ga, Einsatz von Sb) verdeutlichten die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Forschung, da neue Dotierstoffe bislang unbekannte Risiken bergen. Wirtschaftlich profitiert centrotherm bereits zum Projektabschluss durch verbesserte Maschinenkon-zepte und optimierte Herstellungsprozesse, was die Wettbewerbsfähigkeit stärkt. Wissenschaftlich eröffnen sich Anschlussmöglichkeiten für weitere Projekte, entsprechende Skizzen und Anträge wur-den eingereicht. Alle Projektmeilensteine wurden fristgerecht erreicht; Kosten- und Zeitplan konnten eingehalten werden.