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Flexible Dünnschicht-Solarzellen aus amorphem Silizium auf textilem Glasfasergewebe
in: Temporal Proceedings (2013)
Im Beitrag werden die aktuellen Ergebnisse des Projektes „TexSiSolar - Textile Silizium-Solarzellen auf Glasfaserverbundsystemen“ gefördert durch die Thüringer Aufbaubank vorgestellt. Flexible Dünnschicht-Solarzellen aus amorphem Silizium auf textilem Glasfasergewebe werden hergestellt und charakterisiert. Die Glasfasergewebe bieten gegenüber konventionellen Substraten - wie Glasplatten, Metallfolien oder Polymerfolien - den Vorteil, dass diese flexibel, leicht, temperaturstabil und zudem kostengünstig sind. Um Solarzellen auf diesen Glasfasergeweben herzustellen, sind nachfolgende Prozessschritte notwendig: – Metallfäden zur Stromabführung und integrierten Verschaltung lassen sich direkt mit verweben
– Füllmaterial dient der lokalen Stabilisierung und erzeugt eine geschlossene Oberfläche
– Rückkontakt bestehend aus Silber wird mittels Silbernanopartikeln selektiv aufgedruckt
– Solarzelle besteht aus wasserstoffhaltigem amorphem Silizium mit einem p+-i-n+ Dotierprofil
– Frontkontakt ist ein transparentes leitfähiges Oxid, welches zudem als Antireflexschicht wirkt
– Strukturierung der Frontkontaktes erfolgt mittels Laserablation oder Beschichtungsmaske
Die Flexibilität des textilen Glasfasergewebes bleibt während und nach den Prozessschritten erhalten. Abschließend sind die I-V-Parameter der resultierenden Dünnschicht-Solarzellen dargestellt. Es werden Leerlaufspannungen bis 800 mV, Kurzschlussstromdichten bis 1,8 mA/cm2, Füllfaktoren bis 45 % und Wirkungsgrade bis 0,22 % erreicht [1]. Für eine Verbesserung der photovoltaischen Eigenschaften müssen die einzelnen Schichten optimiert und besser aneinander angepasst werden.
[1] Jonathan Plentz, „TexSiSolar - Silizium-Dünnschicht-Solarzellen auf Glasfasergewebe“, Eingeladener Vortrag zum SmartTex-Symposium, Weimar (28. November 2012) www.smarttex-netzwerke/images/stories/downloads/Symposium2012/Plentz_IPHT_TexSiSolar.pdf.
DOI: Array