{"id":113911,"date":"2026-04-10T02:13:00","date_gmt":"2026-04-10T00:13:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=113911"},"modified":"2026-04-10T09:54:21","modified_gmt":"2026-04-10T07:54:21","slug":"silberverbrauch-von-topcon-solarzellen-um-faktor-10-reduziert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/silberverbrauch-von-topcon-solarzellen-um-faktor-10-reduziert\/","title":{"rendered":"Silberverbrauch von TOPCon-Solarzellen um Faktor 10 reduziert"},"content":{"rendered":"\n

Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE gelang es, den Silberverbrauch von TOPCon-Solarzellen auf 1,1 Milligramm pro Watt Peak zu reduzierten. <\/p>\n\n\n\n

Aktuell haben TOPCon-Solarzellen im Schnitt einen Silberbedarf von 10 bis 12 Milligramm pro Watt Peak. Daf\u00fcr erprobten sie ein auf Galvanik basierendes Inline-Metallisierungsverfahren auf Pilotanlagen, die von der RENA Technologies GmbH entwickelt wurden. Durch die Kombination von ultrakurzer UV-Laserstrukturierung mit der elektrochemischen Abscheidung von Nickel, Kupfer und Silber fertigte das Forschungsteam TOPCon-Solarzellen der Wafergr\u00f6\u00dfe M10 mit einem Wirkungsgrad von 24 Prozent. TOPCon-Solarzellen haben im Vergleich zu PERC-Solarzellen einen erh\u00f6hten Silberverbrauch. Solarzellenhersteller stehen deshalb unter besonderem Kostendruck, diesen zu senken.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend Silizium-Heterojunction und IBC-Solarzellen bereits erfolgreich mit gedruckten Silber-Kupfer oder reinen Kupfer-Kontakten metallisiert werden, befindet sich die gedruckte Kupfer-Metallisierung f\u00fcr TOPCon-Solarzellen noch in der Erprobung. Gleichzeitig handelt es sich dabei um den aktuell am meist produzierten Zelltyp und jenen mit einem besonders hohen Silberverbrauch. Galvanisierte Kupfer-Kontakte haben das Potenzial, den Silberbedarf von TOPCon-Solarzellen fast vollst\u00e4ndig zu ersetzen. Nickel dient dabei als Diffusionsbarriere gegen eine Kupfer-Migration in die Zelle, Kupfer \u00fcbernimmt die elektrische Leitung, ein minimaler Anteil an Silber verbleibt als Oxidationsschutz.<\/p>\n\n\n\n

\u00bbDie sogenannte Nickel\/Kupfer-Galvanisierung k\u00f6nnte innerhalb von zwei bis drei Jahren fest in den Photovoltaik-Markt eingef\u00fchrt werden\u00ab, sagt Dr. Sven Kluska, Gruppenleiter f\u00fcr Elektrochemische Prozesse am Fraunhofer ISE. \u00bbF\u00fcr Solarzellen-Hersteller h\u00e4tte sie viele Vorteile, auch wenn sie daf\u00fcr als Anfangsinvestition Galvanisierungsanlagen in ihren Produktionsprozess integrieren m\u00fcssen\u00ab.<\/p>\n\n\n\n

Dass die Galvanik-Metallisierung technisch machbar und im industriellen Ma\u00df umsetzbar ist, demonstrierten die Wissenschaftler im Konsortium mit dem Maschinenbauer RENA Technologies GmbH in den Forschungsprojekten \u00bbEURO\u00ab<\/a> und \u00bbSHINE PV\u00ab<\/a>. Sie metallisierten auf einer Inline-Galvanik-Anlage mehrere Chargen von M10 TOPCon-Solarzellen und erreichten dabei Wirkungsgrade von 24 Prozent. Das entspricht dem Wirkungsgrad der Referenz-Solarzellen, deren Silber-Kontakte im klassischen Siebdruck-Verfahren aufgebracht wurden. Um das Einhalten eines niedrigen Kontaktwiderstands und hoher F\u00fcllfaktoren zu pr\u00fcfen, wiesen sie f\u00fcr eine Charge von 186 TOPCon-Solarzellen einen F\u00fcllfaktor von 82,1 \u00b1 0,3 Prozent nach. Die mit den Solarzellen hergestellten Solarmodule zeigten in den Degradationstests gem\u00e4\u00df IEC61215 eine sehr gute Stabilit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

\u00bbDie Metallisierung mittels Galvanik w\u00fcrde auch zu einer deutlich geringeren Abh\u00e4ngigkeit von China f\u00fchren, als es aktuell bei Silber-Pasten f\u00fcr die heute \u00fcbliche Siebdruckmetallisierung der Fall ist\u00bb, sagte Dr. Florian Clement, Abteilungsleiter Metallisierungs- und Strukturierungstechnologien am Fraunhofer ISE. \u00bbAnlagen und Chemikalien f\u00fcr die Kupfer-Galvanik kommen von europ\u00e4ischen und amerikanischen Herstellern, f\u00fcr Rohkupfer gibt es einen globalen Markt, ohne Konzentration auf chinesische Lieferanten. Gleichzeitig arbeiten wir am Fraunhofer ISE intensiv daran europ\u00e4ische, resiliente Lieferketten f\u00fcr die Kupfer-basierte Siebdruckmetallisierung zu etablieren.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

Auch beim Siebdruck-Verfahren gibt es die M\u00f6glichkeit, die Silberpasten durch hybride Silber-Kupfer oder reine Kupfer-Pasten zu ersetzen. Allerdings gestaltet sich die Umsetzung auf TOPCon Solarzellen im Vergleich zu Silizium-Heterojunction Solarzellen mit einer TCO-Schicht (transparente leitf\u00e4hige Oxyd-Schicht), welche als Kupfer-Diffusionsbarriere wirkt, als erheblich schwieriger, weshalb Forschende weltweit auch die Galvanik-Metallisierung f\u00fcr TOPCon-Solarzellen weiterentwickeln.<\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Fraunhofer ISE 2026<\/a><\/p>\n

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