07. Mai 2018

Die leitfähige Klebepaste wird mittels einer Siebdruck-Maske aufgebracht. ©Bild: FI/ISE

Solarzelle mit leitfähigem Kleber und Zellverbinder. ©Bild: FI/ISE

Fraunhofer ISE und Teamtechnik: Bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zur Industriereife

(FI/ISE) Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Massstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller Teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »Klever« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann.


Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden. Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde durch Klimakammerprüfungen bestätigt.

Leitfähiges Kleben ist möglich
Im Rahmen des Projekts »Klever« wurde ein Stringer mit Klebeeinheit am Fraunhofer ISE erfolgreich in Betrieb genommen und erprobt. Auf ihm wurde nachgewiesen, dass leitfähiges Kleben von Solarzellen mit drei, vier oder fünf Busbars als Voll- oder Halbzelle mit einem Durchsatz von etwa 1600 Zellen pro Stunde möglich ist. Die bereits hergestellten Heterojunction-Module mit Klebeverbindungen zeigen eine Leistung von 320 Watt bei einer Standardgrösse von 60 Zellen. Bei der Klebetechnologie liegt die Prozesstemperatur unter 180°C, wodurch die Heteroschichten der Zellen nicht geschädigt werden. Dieser Zelltyp, der aktuell die höchsten Wirkungsgrade aufweist, kann nicht konventionell bei über 200°C verlötet werden. Auch ist die thermomechanische Belastung durch die geringere Steifigkeit der Klebeschicht deutlich niedriger, Spannungen im Material verringern sich. Damit sinkt die Gefahr von Mikrorissen und Brüchen in den Zellen. Die Taktzeit zur Verschaltung einer Zelle im Teamtechnik-Stringer liegt bei weniger als 2.3 Sekunden und wird wesentlich durch die Aushärtegeschwindigkeit des verwendeten Klebermaterials bestimmt.

Text: ee-news.ch, Quelle: Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme ISE



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