Im Forschungsprojekt LEO (Plattform-Technologie zur ressourcenschonenden Fertigung von Leiterbahnen auf großflächigen mit Elektronik bestückten Oberflächen) soll ein neues Verfahren entwickelt werden, dass die PV-Zellen-Produktion ressourcenschonender und kostengünstiger macht – vor allem wenn es sich um neue Technologien wie Hetero-Junction-Solarzellen handelt.

Der Schlüssel des neuen Verfahrens liegt in der Strukturierung der Leiterbahnen. Letztere werden als elektrische Kontakte zur Abführung des Fotostroms in der PV-Zelle benötigt. Anstelle von bisher üblichem Fotolack wollen die Forscher des Fraunhofer-Instituts Aluminium nutzen.

Weniger verunreinigtes Abwasser

"Aluminium lässt sich relativ leicht aus dem Abwasser filtern und die geringe Menge, die bei unserem Prozess anfällt, kann man vollständig recyceln", erklärt Markus Glatthaar vom Fraunhofer-Institut für Solar Energiesysteme (ISE) den Grund für den Materialwechsel. Gemeinsam mit den Kollegen der Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien (EMFT) forscht er im Rahmen von LEO.

Vor allem für neue PV-Technologien, wie transparente oder biegsame Module ist der neue Herstellungsansatz entscheidend. So konnte das Team mit der neu entwickelten Prozessfolge bereits 20 µm breite, galvanisch verstärkte Leiterbahnen auf Foliensubstraten für flexible organische Solarzellen herstellen.

Schnellere Etablierung von Hetero-Junction-Zellen

Ein zweites Anwendungsszenario zielt auf die Herstellung neuartiger, hocheffizienter Hetero-Junction-Solarzellen ab: Die im LEO-Verfahren entwickelte kalte Metallisierung könnte deren Herstellung künftig deutlich kostengünstiger machen.

"Die Metallisierung war bislang ein Knackpunkt, da die Hetero-Junction-Solarzellen den Hochtemperaturprozess, der heute für Standardsolarzellen verwendet wird, nicht vertragen", erläutert Glatthaar. Der Wissenschaftler hofft, dass sich diese Hochleistungssolarzellen mit dem neuen Herstellungsverfahren schneller am Markt etablieren können. (lm)