Optimierung des Energieertrags aus Siliziumsolarzellen
Die Europäische Union hat sich bei der Energieproduktion aus Solarzellen ehrgeizige Ziele gesetzt. Um erfolgreich zu sein, müssen momentan bestehende technische und finanzielle Hindernisse überwunden werden. Das europäische Förderprogramm "Energie, Umwelt und nachhaltige Entwicklung" unterstützt Forschungsprojekte zur Erhöhung des Wirkungsgrads der Solartechnik wie beispielsweise das FANTASI-Projekt, das die Weiterentwicklung polykristalliner Siliziumsolarzellen anstrebt. Das Technion-Israel Institute of Technology (TIIT), ein Partner der FANTASI-Arbeitsgemeinschaft, hatte die Aufgabe, einen speziellen elektrochemischen Ätzprozess, die so genannte Negative Potential Dissolution (NPD), zu optimieren. Das Texturieren der Oberfläche des polykristallinen Siliziums trägt zur Verbesserung des Wirkungsgrads bei. Bis jetzt war dies aber ein kostspieliger Vorgang. Die israelischen Materialwissenschaftler arbeiteten im Rahmen der Forschungen zuerst mit monokristallinem Silizium und übertrugen die hier gewonnenen Ergebnisse dann auf polykristallines Silizium und auf EFG-Silizium (Edge-defined Film-fed Growth Silicium). Die Versuchsreihen ergaben, dass ein negatives Potenzial von mindestens -20 Volt bewahrt werden muss. Zusätzlich konnten sie eine maximale Abtragrate für Silizium bei Lösungen mit Alkalikonzentrationen von 20 bis 24 Prozent ermitteln. Der NPD-Prozess wurde verändert, um isotrope und anisotrope Texturierungen herzustellen. Zeit ist natürlich ebenfalls ein wichtiger Faktor. Die Wissenschaftler des TIIT haben es geschafft, mit ihrem entwickelten Verfahren qualitativ hochwertige Ergebnisse innerhalb einer Prozessdauer von weniger als 60 Sekunden zu erzielen. Weitere Anstrengungen, die vom TIIT und den Partnern des FANTASI-Projekts unternommen werden, sollen sich auf die Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten des NPD-Prozesses und auf eine Vergrößerung der Texturfläche konzentrieren.
