SIEBE

Das SITA-Projekt, an dem unter anderem Roltec beteiligt ist, hat die Entwicklung einer stabilen anorganischen Tandem-Photovoltaikzelle mit höherer Effizienz und Langlebigkeit zum Ziel. Das von der Europäischen Union finanzierte Projekt bindet Universitäten, Institute und Vertreter der Industrie ein. 

Es wird kontinuierlich nach Lösungen gesucht, die die Effizienz und Lebensdauer von Photovoltaikzellen steigern. Tandemmodule bieten das Potenzial für eine deutliche Effizienzsteigerung und eine Senkung der Produktionskosten pro Quadratmeter und Kilowattstunde (kW). Das SITA-Konsortium entwickelt eine Lösung, die Siliziumzellen mit CIGS-Zellen kombiniert.

Aufgaben von Roltec im Rahmen des SITA-Projekts:

  • Industrielle Anwendung des Rückseitenkontakts
  • Laserstrukturierung (Roltec ist Projektleiter),
  • Modulkapselung,
  • Bewertung der industriellen Anwendung.

Die Kombination zweier ausgereifter Technologien soll zur Entwicklung einer Photovoltaikzelle mit einem Wirkungsgrad von über 30 % und einer Lebensdauer von über 30 Jahren führen.

Das SITA-Projekt in Zahlen:

SITA verfolgt das Ziel, ein innovatives Tandem-Solarzellenkonzept mit einem 2-Terminal-Ansatz (2T) zu erforschen, der auf zwei Technologien basiert: Silizium-Heteroübergang (SHJ) und Cu(In,Ga)(Se,S)₂ mit großem Bandabstand (CIGS).
Das neuartige Tandemkonzept – das ohne zusätzliche Kabel oder Elektronik auskommt – wird durch die jüngsten Fortschritte in der CIGS-Technologie mit großem Bandabstand ermöglicht, die Wirkungsgrade von über 18 % erreicht. SITA wird die Langlebigkeit der neuen Module unter realistischen Außenbedingungen demonstrieren und so die nächste Generation stabiler anorganischer Tandem-Solarmodule mit höchstem Wirkungsgrad (>30 %) liefern.

Die SITA-Technologie basiert auf SHJ-Modulen und steigert deren Effizienz um den Faktor 1,5 bei nur geringfügig erhöhtem Verbrauch der teuersten Rohstoffe. Dies führt wiederum zu einer signifikanten Senkung der flächenbezogenen Systemkosten um bis zu 25 % pro installierter Leistung und einer entsprechenden Reduzierung der Stromgestehungskosten (LCOE).

Die Leistungsfähigkeit von Tandemzellen hat sich kürzlich der Shockley-Queisser-Grenze für Prototypen mit Einzelzellen angenähert oder diese sogar übertroffen. SITA wird die verbleibenden Einschränkungen hinsichtlich Stabilität, Skalierbarkeit, Herstellungskosten und Umweltverträglichkeit beheben.

Zum SITA-Konsortium gehören neben Roltec auch: Upssala Universitet, Martin-Luther-Universität Halle, Univerisité du Luxembourg, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, imec, Centre National de la Recherche Scientifique, International Iberian Nanotechnology Laboratory, Empa, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, Sunplugged, Meyer Burger und Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek NV.

Mehr Informationen zum Projekt finden Sie hier .

Foto aus einem optischen Mikroskop 

Testschnitte, die mit einem Laser unter Verwendung unterschiedlicher Prozessparameter durchgeführt wurden. 

Foto aus einem Rasterelektronenmikroskop 

Es bildet sowohl die Oberfläche als auch den Querschnitt einer laserstrukturierten Probe unter Verwendung verschiedener Prozessparameter ab. Diese Beobachtung erfolgt im letzten Schritt der visuellen Qualitätskontrolle der Laserschnitte. 

Foto aus einem Rasterelektronenmikroskop 

Ein mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) aufgenommener Querschnitt des Laserschnitts zeigt die Entfernung der CIGS-Schicht von der auf dem Glas abgeschiedenen ITO-Schicht, ohne den unteren Kontakt zu entfernen, das Innere des Laserschnitts und seine Kanten. 

Gefördert von der Europäischen Union. Programm: HORIZON, Ausschreibung: HORIZON-CL5-2021-D3-02, Projekt-ID: Horizon101075626.
Europe ist das größte Forschungs- und Innovationsprogramm in der Geschichte der Europäischen Union. Ziel ist es, Innovationen in Europa zu fördern, um Herausforderungen in den Bereichen Umwelt, Energie, Digitalisierung und Geopolitik zu bewältigen. Das Programm verfügt über ein Budget von 95,5 Milliarden Euro. Horizon Europe stärkt die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen den EU-Mitgliedstaaten, steigert das Wirtschaftswachstum und fördert die Wettbewerbsfähigkeit. Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Horizon-Programms ..