Projektbeschreibung
Solarfertigungstechnologie der nächsten Generation für europäische Marktführerschaft
Die Solarenergiebranche sieht sich mit einer steigenden Nachfrage nach einer kosteneffizienten, großvolumigen Produktion fortgeschrittener Photovoltaiktechnologien konfrontiert, während gleichzeitig Ressourcenbeschränkungen und Effizienzprobleme zu bewältigen sind. Bei den heute üblichen Fertigungsverfahren, insbesondere für Silizium-Heteroübergangs- und TOPCon-Solarzellen, besteht eine starke Abhängigkeit von teuren Materialien und Prozessen, die die Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit behindern. Zur Deckung des Energiebedarfs müssen in diesem Industriesektor die Effizienz gesteigert und die Produktionskosten gesenkt werden. In diesem Zusammenhang wird das Team des EU-finanzierten Projekts SHINE PV alternative innovative Fertigungswege für wichtige Produktionsschritte entwickeln und demonstrieren. Durch den Ersatz von Silber durch Kupfer, die Einführung fortgeschrittener Werkstoffe und Prozesse und den Einsatz von Industrie 4.0-fähigen Anlagen wird die Effizienz um 0,5 % gesteigert und werden gleichzeitig die Kosten um 10 % gesenkt, womit in der europäischen Photovoltaikfertigung ein transformativer Wandel auf den Weg gebracht wird.
Ziel
SHINE PV will develop alternative technological routes to PV production for Silicon Heterojunction and TOPCon solar cells, covering the three key steps in the back-end manufacturing: metallization, post-processing and interconnection. SHINE PV will demonstrate different flows and down-select the most promising ones in terms of cost of ownership and high volume manufacturing readiness. Advanced equipment at TRL7 with Industry 4.0 dedicated features, innovative materials and solutions will be developed.
For the metallization, SHINE PV will introduce parallel dispensing and plating as High Volume Manufacturing (HVM) alternative processes to incumbent screen printing, with the objective of demonstrating the complete or partial replacement of Ag with Cu, a fundamental step to enable Tera-Watt scale production levels.
Moreover, SHINE PV will increase the efficiency through cell post-processing by applying Light Soaking process in HVM and recover the cutting-induced losses by Edge Re-Passivation.
For the module making step, the innovations in interconnection proposed are Twill and Shingling processes and HVM equipment. Both will leverage on the optimization of the metallization and post-processing steps and will demonstrate their potential in terms of superior electrical properties, aesthetics, reliability, and compatibility with premium module designs.
The expectation of the project is to enable an increase of solar cell (or module) efficiency of 0.5% absolute versus the reference process with a simultaneous CoO reduction of 20%, due to reduced material costs and increased equipment productivity.
SHINE PV project will demonstrate the integrated innovative processes and novel equipment both virtually and within physical pilots at industrial partners at TRL7. To our knowledge for all these technologies no production equipment is available for HVM worldwide, and we envision a great potential for a PV supply chain revamping in EU.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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