Photovoltaik-Technologie: Clusteranlage am Fraunhofer FEP eröffnet neue Perspektiven für Dünnschichtsolarzellen

20.12.2010 / Archiv / Photovoltaik / Wirtschaft

Das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP verfolgt einen besonders vielversprechenden Ansatz, um die Herstellungskosten von Solarzellen drastisch zu senken. Seit langem entwickeln die Dresdener Forscher vakuumbasierte Technologien, mit denen große Flächen kostengünstig beschichtet und strukturiert werden können. Am 13. Dezember 2010 wurde die Inbetriebnahme einer Vakuum-Clusteranlage abgeschlossen, die in Deutschland eine einmalige Kombination von Verfahren erlaubt. In der Anlage können die Wissenschaftler des Fraunhofer FEP nun wichtige Technologien zur Herstellung materialsparender Dünnschicht-Solarzellen kombinieren.

Die Clusteranlage wurde im Rahmen der Initiative "Solarfabrik 2020" gemeinsam mit dem regionalen Industriepartner CREAVAC (Creative Vakuumbeschichtung GmbH) entwickelt und durch Mittel des Konjunkturprogrammes 1 der Bundesregierung finanziert.

Entwicklung optimaler Beschichtungs- und Verarbeitungsverfahren
Die Herstellung einer Solarzelle ist vielschichtig: Mindestens eine Lichtabsorbierende Schicht, transparente Kontaktschichten sowie eine Verkapselungsschicht müssen auf das Trägermaterial aufgebracht werden. Das optimale Beschichtungs- und Verarbeitungsverfahren ist dabei meist für jede Schicht ein anderes. Um industriell möglichst effizient zu sein, müssen diese Verfahren optimal aufeinander abgestimmt werden und möglichst unterbrechungsfrei nacheinander laufen. Mit seiner Clusteranlage verfügt das Fraunhofer FEP nun über eine Anlage, in der alle Oberflächentechnologien ohne Unterbrechung des Vakuums miteinander in beliebiger Reihenfolge kombiniert werden können.
Frank-Holm Rögner, Leiter der Abteilung "Elektronenstrahlprozesse" am Fraunhofer FEP, benennt die Vorteile: "Die Anlage versetzt uns in die Lage, neu entwickelte Verfahrensschritte direkt in eine Prozesskette zu integrieren. Damit können Entwicklungen in der Dünnschichtphotovoltaik wesentlich beschleunigt werden! Perspektivisch wollen wir weiter investieren und ähnliche Möglichkeiten mit hochreinen Vakuumprozessen und strukturierten Beschichtungen auch für andere Anwendungen ressourcenschonender Energietechnik schaffen."
Die mit der Anlage gewonnenen Erkenntnisse liefern die Vorlage für industrielle In-Line-Anlagen zur Massenherstellung von Dünnschichtsolarzellen, wo die hohen Fertigungsraten mit Vakuumprozessen Beschichtungskosten von maximal einigen Euro pro Quadratmeter versprechen.