Trinasolar hat einen neuen Bestwert für die Effizienz von bifazialen Solarzellen mit negativ dotierter Siliziumbasis und einer Topcon-Beschichtung erreicht. Die Entwickler:innen des Unternehmen haben den Wirkungsgrad für diese Zellen auf 25,9 Prozent hochgetrieben. Die Effizienz schafften sie auch nicht auf einer kleinen Laborzelle, sondern auf einer ganzen Zelle im Industriemaßstab mit einer Kantenlänge von 210x182 Millimeter. Der Wirkungsgrad der Zelle wurde vom Institut für Solarenergieforschung in Hameln (ISFH Caltec) verifiziert.
Neue Details in die Zelle integriert
Die für den aktuellen Effizienzrekord genutzte Zelle basiert auf einem von Trinasolar entwickelten rechteckigen Waferdesign mit einer Größe von 210x182 Millimeter. Die Zelle basiert auf ein n-Typ mit Phosphor dotierter monokristallinen Siliziumwafer, der mit dem Czochralski-Verfahren hergestellt wurde. Dabei wird ein großer reiner Silizium-Einkristall Atom für Atom aufgebaut. Es ist der derzeit gängige Prozess, monokristalline Wafer herzustellen. Der Wafer von Trinasolar kann aber mit einer hohen Minoritätsträgerlebensdauer punkten, was die Effizienz erhöht.
Auf der mit Phosphor dotierten Basis sitzt ein mit Bor dotierter Emitter. Zusätzlich haben die Entwickler:innen noch einen mit Tunneloxid (Topcon) passivierten Rückkontakt in die Zelle integriert. Zusätzlich haben sie noch eine moderne Technologie zur Lichtabsorption und eine ausgefeilter Feinlinien-Siebdrucktechnologie genutzt. Auf diese Weise konnten sie den Wirkungsgrad auf den Rekordwert nach oben treiben.
Erster Rekord seit 2017
Diese Effizienz wurde allein auf der Vorderseite der Zelle erreicht. Dazu kommt noch die Rückseite, die vom Untergrund reflektiertes Sonnenlicht ebenfalls für die Stromproduktion nutzt. „Wir freuen uns sehr, diesen jüngsten Erfolg unseres Forschungsteams bekannt zu geben“, erklärt Chen Yifeng, Vice President von Trinasolar. „Dieser Meilenstein stellt nicht nur einen neuen Weltrekord für großformatige Topcon-Zellen dar, sondern bricht auch den Rekord für n-Typ-Topcon-Zellen, der seit 2017 von Fraunhofer ISE gehalten wurde.“
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Viel Potenzial steckt in dieser Technologie
Von Forscher:innen des Fraunhofer ISE wurde die Topcon-Technologie maßgeblich mitentwickelt. Trinasolar hat mit deren Weiterentwicklung bereits im Jahr 2015 begonnen und hat inzwischen einen Großteil seiner Produktion auf diese Technologie umgestellt. Inzwischen hält das Unternehmen mehr als 500 Patente, die mit Topcon-Zellen zusammenhängen.
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Auch in Zukunft werde das Unternehmen die Technologie weiterentwickeln, um mit weiteren Innovationen die Branche und die Effizienz von PV-Lösungen voranzubringen. „Topcon ist heute dank des hohen Industrialisierungsgrades, des Mehrwerts für Kunden und der geringeren Kosten die dominierende Photovoltaiktechnologie. Die neueste Errungenschaft des Forschungsteams von Trinasolar unterstreicht das enorme Potenzial der Topcon-Technologie für die Zukunft“, betont Chen Yifeng. (su)
