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Grätzel-Dünnschichtsolarzelle unter Verwendung von Bismut-Verbindungen als Licht absorbierende Komponenten

Die Erfindung beinhaltet eine Dünnschichtsolarzelle entsprechend einer Grätzelzelle unter Verwendung von Bismut-Verbindungen anstelle von z. B. organischen Ruthenium-Komplexen als Licht absorbierende Komponente oder auch als Elektronenleiter. Die Absorptionscharakteristik kann über die Art der eingesetzten Bismut-Verbindungen gesteuert und die Grätzelzelle stofflich vereinheitlicht werden.

 

 

Solarzellen mit vollflächig passivierter Rückseite: Punktkontaktierung mittels Maskierpartikel

Der bei marktüblichen Solarzellen verwendete vollflächige Siebdruck-Rückkontakt wird durch eine Vielzahl punktförmiger Rückkontakte ersetzt. Dadurch sinkt das Metallisierungsverhältnis auf der Rückseite auf ca. 1 % im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen. In der Folge ist ein deutlich erhöhter Wirkungsgrad zu erwarten. Die punktförmigen Kontakte werden durch Maskierpartikel wie Quarzsand und nachfolgend durch Sputtern oder Aufdampfen der Metallschicht bewerkstelligt. Als Zusatzeffekt wird ein Hochtemperaturschritt eingespart. Zudem sinkt bei dünnen Solarzellen die Gefahr des Verbiegens (Bow-Bildung).

 

 

Bow-Eliminierung bei dünnen Solarzellen durch kurzzeitiges Tiefkühlen

Durch einen einfachen Tiefkühlschritt wird bei dünnen Siliziumwafern nach der Verstringung die Verbiegung der Wafer (Bow-Bildung!) aktiv rückgängig gemacht. Dadurch können auch größere Wafer mit einer Dicke unter 200 µm hergestellt werden, was ein hohes Einsparpotentiel im Hinblick auf den teuren Rohstoff hochreines Silizium darstellt.

 

 

Integrierte Serienverschaltung von flexiblen Dünnschichtsolarzellen

Das Prinzip der Erfindung- eine Methode zur Integrierten Sereinverschaltung mittels Drähten ist relativ einfach, aber wirtschaftlich hochinteressant, da die Integration der Technik in bestehende Roll-to-Roll-Prozesse möglich ist, wie sie z.B. im Bereich der Flachbildschirme etc. am Markt etabliert sind. Die Verfahren bis hin zu den entsprechenden Anlagen könnten für die Dünnschichttechniken im Bereich Photovoltaik übertragen werden.