Eine neue Technologie zur Verschaltung temperatur-sensitiver Solarzellen basierend auf der TECC-Wire-Technologie

Die Nutzung von Solarenergie ist ein zentraler Stützpfeiler der zukünftigen, nachhaltigen Energieversorgung der gesamten Menschheit. Daher schreitet die Entwicklung kostengünstiger und effizienterer Solarzellen stetig voran. Neue Zelltypen wie die Heterojunction- oder Tandem-Solarzelle sind effizienter, doch auch temperatur-sensitiver als herkömmliche Zellen. Das konventionelle Verschaltungsverfahren bei der die Zellen mittels gelöteter Kupferdrähte zu PV-Modulen verbunden werden, stößt bei diesen neuen Zellgenerationen an seine Grenzen und erfordert schonendere Verschaltungsmethoden. Bei der TECC-Wire-Technologie ersetzen versilberte Kupferdrähte die sonst übliche Solarzellen-Kontaktierung durch gedruckte Silberleitbahnen und dienen gleichzeitig zur Verschaltung der Zellen zu Modulen, dies führt zu Silbereinsparungen und soll zu einer Effizienzsteigerung aufgrund von Widerstands- und Verschattungsminimierung führen.

Die Drähte sind mit einer dünnwandigen, elektrisch leitfähigen, thermoplastischen Klebstoff-Schicht ummantelt, um eine dauerhafte elektrisch leitende Verbindung bei niedrigen Prozess-Temperaturen (<200°C) herstellen zu können. Damit diese leitfähig ummantelten Drähte in für die Solarindustrie ausreichenden Mengen hergestellt werden können, soll im Rahmen dieses Forschungsprojekts ein Drahtlack entwickelt werden, der in etablierten Drahtbeschichtungsanlagen appliziert werden kann, dies erfordert eine sorgfältige Anpassung der Eigenschaften der Formulierung. Nach der Trocknung bildet sich eine leitfähige, thermoplastisch verarbeitbare Schmelzklebstoffschicht, die eine dauerhaft hohe Adhäsion auf Solarzellen aufweisen muss. Die Leitfähigkeit soll durch dispergierte leitfähige Partikel erzeugt werden. Mit Hilfe des Konzepts der Kapillarsuspensionen kann dies bei einem niedrigen Füllgrad erreicht werden. Dies führt einerseits zu Kosteneinsparungen und erhöht andererseits die Langzeitstabilität der Verbindung.

Das Ziel dieses Projektes ist es eine neue Kontaktiermethode für Solarzellen zu entwickeln, die komplett auf das Löten verzichtet, den Anteil an wertvollen Ressourcen wie Silber reduziert und so zu einer schnelleren Ausweitung der Solarenergienutzung führt.