Programm Photovoltaik Ausgabe 2008 ... - Bundesamt für Energie BFE

Seite 8 von 288
ERGÄNZENDE PROJEKTE UND STUDIEN
Die Arbeiten in diesem Bereich sollen die Grundlagen zu allgemeinen Fragestellungen im Zusammenhang
mit dem Marktaufbau der Photovoltaik liefern, insbesondere zu Potenzial, Umweltaspekten
und Energieplanung sowie praxisorientierten Hilfsmitteln zur Anlagenplanung und –überwachung.
Neuste Technologien des Internets, Computermodelle, Bildverarbeitung, geografische Informationssysteme
bis hin zur Satellitenkommunikation gelangen dabei zum Einsatz. Für Anwendungen in Entwicklungsländern
stehen dagegen nicht-technische Aspekte im Vordergrund. Dieser Bereich des
Programms umfasst zudem die Vorhaben an den Schnittstellen zu anderen Energietechnologien.
INSTITUTIONELLE INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT
Die internationale Zusammenarbeit bildet ein zentrales Standbein in allen Bereichen. Der Anschluss
an die internationale Entwicklung sowie ein intensivierter Informationsaustausch war im Berichtsjahr
ein wichtiges Ziel, welches im Rahmen der internationalen Programme der EU sowie der IEA mit Kontinuität
weiterverfolgt wurde. Die erfolgreiche internationale Zusammenarbeit konnte in einigen der
grossen EU-Projekte (IP - Integrated Projects – Integrierte Projekte) fortgesetzt werden. Von übergeordneter
Bedeutung war im Berichtsjahr zudem die Schweizer Beteiligung an den Arbeiten in europäischen
Netzwerken (PV-ERA-NET und Europäische Photovoltaik Technologie Plattform). Dabei ist
die Publikation der Strategic Research Agenda for Photovoltaic Solar Energy Technology [63] der
Europäische Photovoltaik Technologie Plattform besonders hervorzuheben.
2. Durchgeführte Arbeiten und erreichte Ergebnisse 2007
ZELL-TECHNOLOGIE
Die grosse Bandbreite der Schweizer Solarzellenforschung konnte im Berichtsjahr 2007 dank der
breiten Abstützung dieser Forschung mit Erfolg fortgesetzt werden. Die Beteiligung an EU-Projekten
des 6. Rahmenforschungsprogramms sowie KTI-Projekte bildeten hier gewichtige Elemente. Die
Schweiz ist mittlerweile an den meisten laufenden Integrierten Projekten der Europäischen Kommission
im Bereich der Photovoltaik direkt oder indirekt beteiligt.
a) Dünnschicht Silizium
Die Entwicklungen im Bereich des Dünnschicht Siliziums finden an der Universität Neuchâtel (IMT), an
der EPFL (CRPP), der Haute Ecole Arc ingénierie (Le Locle), dem NTB (Buchs) sowie bei den Unternehmen
oerlikon solar (Trübbach und Neuchâtel) und VHF-Technologies (Yverdon) statt und stellen
den wichtigsten Schwerpunkt des Photovoltaik Programms dar.
Das IMT an der Universität Neuchâtel schloss im Berichtsjahr die aktuelle Phase des Projektes zu
Silizium Dünnschicht Solarzellen [1] ab. Die Ziele dieses BFE-Projektes bestanden darin, den Wirkungsgrad
der Solarzellen auf verschiedenen Substraten weiter zu erhöhen (Ziel 14% für mikromorphe
Solarzellen), die Prozessführung und Charakterisierung der Solarzellen weiter zu entwickeln und
die notwendige Infrastruktur (Prozesse, Herstellung und Charakterisierung) zur Unterstützung der
Industriepartner sicherzustellen. Dazu wurden verschiedene Depositionssysteme erneuert und automatisiert,
die Systeme zur Charakterisierung der Solarzellen standardisiert und ein spezieller Akzent
auf die Reproduzierbarkeit der einzelnen Fabrikationsschritte gelegt. Die Zusammenarbeit mit der
Industrie erfolgte primär mit den Unternehmen oerlikon solar und VHF-Technologies, welche ihrerseits
die am IMT entwickelten Prozesse in ihre Produkte implementieren. Folgende Resultate wurden im
Berichtsjahr erreicht:
Aufbauend auf den Resultaten der Vorjahre für amorphe und mikrokristalline Einfach Solarzellen (single
junction) auf Glassubstraten und der Entwicklung von Zwischenreflektor Schichten wurde eine
weitere Erhöhung des Wirkungsgrads der mikromorphen Solarzelle angestrebt. Nachdem die Zwischenreflektor
Schicht bisher auf ZnO aufgebaut war, wurde im Berichtsjahr dazu intensiv mit SiOx
Schichten gearbeitet. Mit diesem Material wurde im Berichtsjahr für mikromorphe Solarzellen vom
1.2 cm 2 Fläche ein Anfangswirkungsgrad von 12.6% erreicht. Auf Kunststoffsubstraten wurden sowohl
amorphe wie mikrokristalline Solarzellen hoher Qualität hergestellt. Mikrokristalline Solarzellen auf
PET (Polyethylenterephthalat) bzw. PEN (Polyethylennaphtalat) erreichten einen Wirkungsgrad von
8.6%. Das physikalische Verständnis der optoelektronischen Eigenschaften von ZnO, insbesondere
der Einfluss der Korngrenzen des Materials auf die Mobilität der Ladungsträger, konnte verbessert
werden. Ein neues, automatisiertes Doppelkammer-Depositionssystem konnte erfolgreich in Betrieb
genommen werden (Fig 1).