nach oben

StipendiatInnen

Die 100 prozent erneuerbar stiftung fördert aktuell folgende Forschungsvorhaben:


Entwicklung eines elektrisch hochleitfähigen Klebstoffes mit geringem Silberanteil für die Herstellung von Solarmodulen

Stipendiatin Katrin Dyhr
Zeitraum: 1. Januar 2019 bis 31. Dezember 2020

Hochschule: Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik

Die in der Photovoltaik eingesetzten Siliziumsolarzellen werden zum größten Teil durch löten elektrisch und mechanisch zu Solarmodulen verbunden. Aufgrund der hohen Temperaturen und der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Lötzinn und Silizium ist die Solarzelle dabei einer hohen thermomechanischen Belastung ausgesetzt. Für einige Anwendungen wie beispielweise bei Dünnfilm-Solarzellen ist Löten daher nicht geeignet. Als Alternative für die Verbindung von Solarzellen können elektrisch leitfähige Klebstoffe dienen. Die elektrische Leitfähigkeit wird hierbei durch im Klebstoff dispergierte Silberpartikel gewährleistet. Bei den derzeit eingesetzten Klebstoffen liegt der Silberanteil meist über 50 Gew%. Im Rahmen der hier vorgestellten Forschungsarbeit soll durch ein innovatives Pastenkonzept der Silber-verbrauch deutlich reduziert werden, ohne die elektrische Leitfähigkeit zu verschlechtern. Zudem sollen die Fließeigenschaften des Klebstoffes für den Siebdruck optimiert werden, sodass der neue Klebstoff in schon bestehende Herstellungsprozesse integriert werden kann. Ziel des Vorhabens ist es Ressourcenverbrauch und Kosten für die Herstellung von Solarzellen weiter zu reduzieren, um so die Nutzung der Photovoltaik für die Erzeugung elektrischer Energie weiter voranzubringen.


Innovative, hochleitfähige Silberpasten für die Metallisierung von Silicium-Solarzellen
Stipendiat Max Ailinger
Zeitraum: 1. Juli 2020 bis 30. Juni 2022

Hochschule: Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik

Silicium-Solarzellen haben einen erheblichen Anteil an der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen. Aus der Halbleiterschicht der Silicium-Solarzelle, in der die elektrische Ladung erzeugt wird, muss die erzeugte Ladung abgeführt werden. Da auf der Frontseite Licht die Halbleiterschicht erreichen muss, kommt der Frontseitenkontaktierung im Hinblick auf die Zelleffizienz eine große Bedeutung zu. Zur Kontaktierung werden auf der Frontseite dünne, leitfähige Silberlinien aufgedruckt. Dies geschieht mittels Siebdrucks von Silberpasten.
Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, die Frontseitenkontaktierung der Silicium-Solarzellen durch ein innovatives Konzept zu verbessern. Durch eine neue Methode der Pastenformulierung soll die druckbare Linienbreite reduziert werden, so dass mehr Licht die Halbleiterschicht erreicht. Dadurch soll der Wirkungsgrad der Solarzellen gesteigert werden. Außerdem soll durch Steigerung der spezifischen Leitfähigkeit der gedruckten Linien Silber eingespart werden, wodurch die Produktionskosten der Solarzellen gesenkt werden.