Emmerthal (RGo). Ein Durchbruch bei der Herstellung von höchsteffizienten Solarzellen gelang Wissenschaflern am niedersächsischen Institut für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal (ISFH). Sie stellten eine Solarzelle aus kristallinem Silicium her, die eine absolut verschattungsfreie Vorderseite aufweist und 22% Wirkungsgrad erreicht. Die Zelle wurde nach dem vom ISFH entwickelten RISE-Prinzip erzeugt. "Der Herstellungsprozess der RISE Zelle ist industriell umsetzbar", erläutert Dr. Rüdiger Meyer, Gruppenleiter am ISFH. Die RISE-Technologie (Rear Interdigitated Single Evaporation) des ISFH beruht auf der Anwendung von Lasern zum berührungslosen Strukturieren dünner empfindlicher Siliciumscheiben. Dadurch kann ein hohes Maß an Automatisierung erreicht werden.
Auf der Rückseite der RISE Solarzelle wird mit dem Laser eine Grabenstruktur erzeugt. Diese Grabenstruktur wird im Verlauf der Prozessierung zum Plus- bzw. Minuspol der Solarzelle. Beide Kontakte werden in einem einzigen Metallisierungsschritt hergestellt, aufwändige Maskier- oder Lithographieschritte entfallen. Die Kontakttrennung erfolgt durch einen kurzen Ätzschritt und verläuft selbst justierend entlang der durch den Laserabtrag erzeugten Grabenstruktur. Damit ist die Vorderseite der Solarzelle völlig frei von effizienzmindernder Verschattung.
Der Weltrekord im Wirkungsgrad für Siliciumsolarzellen liegt bei 24,7% und wird von australischen Wissenschaftlern gehalten - allerdings mit einem extrem aufwändigen Herstellungsverfahren, welches sich für einen industriellen Einsatz nicht eignet. Das Herstellungsverfahren der RISE-Zelle ist dagegen sehr einfach, bietet noch viel Optimierungspotenzial und ist daher nach Einschätzung der ISFH-Wissenschaftler von großer industrieller Bedeutung.
