Proceedings of the 2nd Workshop on Metallization for Crystalline Silicon Solar Cells : Status, trends and new directions

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Date
2010
Authors
Hörteis, Matthias
Benick, J.
Nekarda, J.
Richter, A.
Preu, Ralf
Glunz, S. W.
Peter, Kristian
Glatz-Reichenbach, Joachim
Wefringhaus, Eckhard
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978-3-89318-058-5
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Abstract
Die Metallisierung von kristallinen Siliziumsolarzellen ist einer der Schlüsselprozesse in der Produktion von Hochleistungssolarzellen bei möglichst geringen Kosten. Obwohl rund 85% der weltweit hergestellten Solarzellen das etablierte Siebdruckverfahren nutzen, wird derzeit mit Hochdruck an der Weiterentwicklung desselben und an Alternativen geforscht. Diese Entwicklung wird zum Einen davon getrieben, dass die Herstellungskosten sinken, die Effizienz von Solarzellen aber steigen soll. Zum Anderen verlangt die Weiterentwicklung von etablierten als auch die Einführung von neuen Solarzellkonzepten neue Ansätze in der Metallisierung.
Um eine Plattform für Wissenschaftler aus Universitäten, Instituten und der Industrie für einen intensiven Austausch über dieses Thema zu schaffen, wurde mit Erfolg 2008 in Utrecht in den Niederlanden ein erster internationaler Workshop zum Thema Metallisierung von kristallinen Siliziumsolarzellen organisiert. Der zweite Workshop dieser Art fand am 14. und 15. April 2010 in Konstanz statt. 190 Spezialisten und Wissenschaftler aus der ganzen Welt trafen sich im Konzil, einem historischen Gebäude direkt am Bodensee, um die aktuellsten Entwicklungen auf diesem Gebiet vorzustellen und zu diskutieren.
In diesem Tagungsband werden ausgewählte Beiträge zum zweiten Metallisierungsworkshop in Form wissenschaftlicher Artikel veröffentlicht. Diese Beiträge wurden vom wissenschaftlichen Komitee ausgewählt und begutachtet. Das wissenschaftliche Komitee bestand aus international bekannten und etablierten Experten auf dem Gebiet der Metallisierung von kristallinen Siliziumsolarzellen.
Auf dem Workshop wurde deutlich, dass die etablierte Technik der Siebdruckmetallisierung durch aktuelle Innovationen es neuen Ansätzen nach wie vor schwer macht, eine gewichtige Rolle in der industriellen Produktion von kristalline Siliziumsolarzellen zu spielen. Kurzfristig könnte eine Hybridtechnologie aus Silber-Saatschicht Aufbringung und Silber-Plattierung an Bedeutung gewinnen, allerdings hat dieser Ansatz in den letzten zwei Jahren aufgrund der Fortschritte im Siebdruck etwas an Attraktivität verloren. Auf Kupfer basierende Metallisierungstechniken haben die größten Potentiale bezüglich Strukturbreiten, Solarzellenperformance und Kosten, allerdings sind noch einige wichtige Hürden zu nehmen, bevor diese Techniken im großen Maßstab eingesetzt werden können.
Summary in another language
Metallization is one of the key process steps to fabricate solar cells with high performance in a cost-effective way. More than 85% of the photovoltaic solar cell manufacturing uses thick film screen-print metallization to produce solar cells, but a lot of research is also carried out on alternative metallization schemes and/or variations to screen-printing. The success of metallization technology development is crucial for the evolution of solar cell technology towards lower production costs and higher efficiencies.
Recognizing that existing photovoltaic events did not provide an ideal setting for experts to discuss these topics in detail, a dedicated and focused workshop on the topic of metallization of crystalline Si solar cells was organized in Utrecht, The Netherlands in 2008. The second edition was held in Constance, Germany on 14th and 15th of April 2010. Around 190 scientists and engineers from solar energy institutes, universities, and companies all over the world gathered in the "Konzil", a historical building facing the Lake of Constance, to share and discuss the latest developments in solar cell metallization.
In this volume, selected contributions to the Second Metallization Workshop are published in scientific article form, enabling readers to obtain detailed information about specific contributions and to give proper reference to them. The articles were peer-reviewed by the members of the scientific committee of the workshop, consisting of well known and established experts in the field of metallization for crystalline silicon solar cell.
The Second Workshop on Metallization of Crystalline Silicon Solar Cells provided excellent insights in the status and development of metallization technology. Although screen-printing has been around for a long time, it is efficient, quick and reliable, and its performance is being stretched by recent innovations, making it hard for alternative techniques to emerge. The hybrid Ag seed and plate approach is the only technique that could be introduced in the short term, but has lost some of its appeal because of improvements in traditional screen-printing. Metallization schemes based on Cu plating appear the ultimate solution in terms of line width, cell performance and material costs, but several hurdles need to be overcome before it can be widely adopted.
Subject (DDC)
530 Physics
Keywords
metallization,silicon,solar cell,crystalline,printing,plating
Conference
Review
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Cite This
ISO 690HÖRTEIS, Matthias, J. BENICK, J. NEKARDA, A. RICHTER, Ralf PREU, S. W. GLUNZ, Elias URREJOLA, Kristian PETER, Joachim GLATZ-REICHENBACH, Eckhard WEFRINGHAUS, Heiko PLAGWITZ, Gunnar SCHUBERT, F. S. GRASSO, L. GAUTERO, Jochen RENTSCH, R. LANZAFAME, A. EBONG, I. B. COOPER, B. ROUNSAVILLE, K. TATE, A. UPADHYAYA, A. ROHATGI, M. HERMLE, J. BARTSCH, A. MONDON, C. SCHETTER, C. BOULORD, A. KAMINSKI, Y. VESCHETTI, D. BLANC-PELISSIER, B. GRANGE, A. BETTINELLI, D. HESLINGA, Mustapha LEMITI, B.-J. GODEJOHANN, Frank HEINEMEYER, Christoph MADER, Daniel MÜNSTER, Thorsten DULLWEBER, N.-P. HARDER, Rolf BRENDEL, Dirk REINWAND, Philip HARTMANN, P. GRUNOW, 2010. Proceedings of the 2nd Workshop on Metallization for Crystalline Silicon Solar Cells : Status, trends and new directions. ISBN 978-3-89318-058-5
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