Institut für Solarenergieforschung GmbH. Abteilung Solarenergie am IFK der LUH. Hameln/Emmerthal. Hannover & Hameln/Emmerthal

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1 Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln/Emmerthal Abteilung Solarenergie am IFK der LUH Hannover & Hameln/Emmerthal 1

2 Übersicht! ISFH in Zahlen! Projektbeispiele! Partner 2

3 Fakten zum Institut 3

4 Geschichte! Gegründet 1987 als gemeinnützige GmbH wir werden 20!! Land Niedersachsen initiierte und kontrolliert seither das ISFH! Grundfinanzierung durch das Ministerium für Wissenschaft und Kultur des Landes Niedersachsen! Umzug von Hannover nach Emmerthal im Jahr 1992! An-Institut der Leibniz Univ. Hannover 4

5 Was wir tun! Forschung und Entwicklung in Photovoltaik und Solarthermie! Forschung und Entwicklung zusammen mit der Industrie 5

6 Komponentenentwicklung steht im Zentrum Materialien für bessere Eigenschaften Prozesse und Maschinen für niedrige Kosten Komponenten Systeme. Prüfdienste für Qualitätskontrolle zur Validierung der Komponenten 6

7 Organigramm Zentrale Dienste Dipl.-Oec. W. Gaßdorf Aufsichtsrat Dr. H. Schroeder (Vorsitz) Geschäftsführer Prof. Dr. R. Brendel Wiss. Beirat Prof. Dr. W. Ertmer (Vorsitz) F&E Solarthermie Thermische Systeme Dr. K.Vanoli Therm. Komponenten Dr. W. Eisenmann Materialien Dr. R. Reineke-Koch F&E Photovoltaik Module Dr. M. Köntges Si-Waferzellen Dr. N. P. Harder Si-Dünnschichtzellen Dr. B. Terheiden Wiss. Dienstleistungen ST-Prüfzentrum Dipl.-Ing. C. Lampe PV-Charakterisierung Dr. K. Bothe NILS Dr. K. Vanoli Materialien PD Dr. J. Schmidt Abt. Solarenergie im Institut für Simulation Dr. P. Altermatt Festkörperphysik Univ. Hannover 7

8 Mitarbeiterzahl wächst Anz. Mitarbeiter Jahr April Wissenschaftler Doktoranden Studenten Techniker Zentrale Sonstige 8

9 Einnahmen 2006 nach Quellen Sonstige 4% Institutionelle Förderung 39% Industriemittel 22% BMU, EU, AIF 35%! Haushalt von 6,3 Mio Stand Jan

10 Projektstatistik 2006 nach Ort der Partner Ausland 11% Niedersachsen 17%! 115 Projekte Deutschland 72% Stand April

11 Projektstatistik 2006 nach Volumen 10 bis 100 T 11 über 100 T 26! Projekte meist kleiner 10 T bis 10 T 78 Stand: April

12 Projektbeispiele 12

13 Materialforschung: Lichtstreuung in dünnen Schichten! Größenverteilung der Blasen messen! Mie-Streuung! Kohärente Optik für ungestreutes Licht Promotionsprojekt 13

14 Neuer Herstellprozess: Schichttransfer mit porösem Si (PSI)! Materialforschung für 6 PSI! Hocheffiziente dünne Siliciumzellen (5 25 µm) Zelle: 15.6 % (26 cm 2 ) Zelle: 14.1 % (95 cm 2 ) Modul: 12.1 % (91 cm 2 ) BMU-Project in mit Industriepartnern: 14

15 Neue Technologie für Rückkontaktzelle (RISE) SiN x p-typ Basis Emitter LFC Metallkontakte 15

16 Rear Interdigitated Single Evaporation (RISE) Zelle! Bestätigte Wirkungsgrade: 20,0 % on 9 x 9,3 cm 2 FZ 22,0 % on 2 x 2 cm 2 FZ (keine Löcher, mit BSF) 16

17 n + np + Solarzelle mit siebgedrucktem Emitter (Alu + ) Al contact n + (P) p + (Al) p + SiN ARC n-type Si Al-Si eutectic n-si bulk! Ganzflächiger siebgedruckter Al-p + Emitter auf der Rückseite! Unempfindlicher gegen Meltallverunreinigungen! 18.9 % auf 2x2 cm 2! 17.0 % auf 10x10 cm 2 50 µm 17

18 Entwicklungscluster BiBac für neue Prozesstechnologien " Dispensen von Ätzen und Ätzbarrieren für lokale Nasschemie " Selbstjustierende Metallisierung " Simultane Herstellung von Basisund Emitterkontakt (COSIMA) 18

19 Neue Depositionstechniken für Zellfertigungslinien Industry project 19

20 ISFH-Entwicklung für Q.Cells geht in die Pilotproduktion Source: Proc. of the 21st EU PVSEC, Dresden (2006), QCells AG in Zusammenarbeit mit ISFH & Fraunhofer-ISE Q.Cells AG hat Bau einer Pilotlinie angekündigt Industrieprojekt 20

21 Kombinierte Analyse globaler und abbildender Messverfahren EL SR-LBIC IQE IQE Thermographie Wellenlänge λ [nm] Current I [A] 10 IV-Kennlinien 1 Hellkennlinie 0.1 Dunkelkennlinie Voltage V [V] 21

22 Thermische Messtechnik: Temperaturleitfähigkeit sin T [mk] ϕ cos Amplitude Phase 22

23 Prüfen neuer Solarpumpen! Markteinführung steht unmittelbar bevor Industrieprojekt 23

24 Neue kostengünstige Metalldachkollektoren! Kunststoffschlauch reißt nicht bei Frost! Korrosive Medien erlaubt! Demonstrationsanlage Schwimmbad Nordstemmen läuft seit Mai 2005 Industrieprojekt 24

25 Kontrollalgorithmus für solarthermische Systeme (IOC) BMU-Projekt in Zusammenarbeit mit Industrie: 25

26 Stagnationseffekte in solarthermischen Systemen BMU-Projekt mit Industriepartnern 26

27 Partner 27

28 Leibniz Universität Hannover! Abteilung Solarenergie! Im Institut für Festkörperphysik! In der Fakultät für Mathematik und Physik 28

29 Lehre im Institut für Festkörperphysik der LUH Im Sommersemester! Vorlesung Physik der Solarzelle an der LUH! Übung zu Physik der Solarzelle an der LUH! Literaturseminar Si-Photoavoltaik am ISFH! ISFH-Kollquium am ISFH Im Wintersemester! Vorlesung Halbleitercharakterisierung an der LUH! Übungen zu Halbleitercharakterisierung an der LUH! Seminar Solarenergie an der LUH! Zweiwöchiges Blockpraktikum Photovoltaik am ISFH! ISFH-Kolloquium am ISFH 29

30 Mitglied im Forschungsverbund für Sonnenenergie (FVS) Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Forschungszentrum Jülich Fraunhofer ISE Fraunhofer IBP GeoForschungsZentrum Potsdam Hahn-Meitner-Institut Institut für Solarenergieforschung Institut für Solare Energieversorgungstechnik Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung 30

31 Gesellschaft zur Förderung des ISFH e. V.! AME Technik GmbH! BHW-Holding AG! CW Niemeyer GmbH & Co. KG! Dipl.-Ing. Peter Nasarek! Dr. Paul Lohmann GmbH KG! E.ON Westfalen Weser AG! ELEKTROMA Elektromontagen GmbH! Gemeinschaftskernkraftwerk Grohnde! hameln pharmaceuticals gmbh! Innung SHKK hameln (Sanitär/Heizung)! Karl-Heinz Specht! Kreishandwerkerschaft Hameln/Pyrmont! KSG Kreissiedlungsgesellschaft! Michael Steding! Otto Baukmeier Holzbau! Pommerening Armaturenwerk GmbH & Co.! Sparkasse Weserbergland! Stadtwerke Bad Salzuflen GmbH! Stadtwerke Hameln! Stadtwerke Rinteln! Stadtwerke Schaumburg-Lippe GmbH! Stadtwerke Uelzen! Steinmann BAU GmbH! Versorgungsbetriebe Seesen/Harz GmbH! WeserGold Getränkeindustrie GmbH & Co.! Zacharias Haustechnik GmbH! Nord-West Deutsche Hefe und Spritwerke AG (Kontakt: C. Niemeyer) Stand: Jan

32 Ausgegründete Firmen! Ingenieurbüro Mencke & Tegtmeyer (seit 1994)! Solar Engineering Decker & Mack GmbH (seit 1998)! Büro für Wärmetechnik (seit 2004)! Fischer PV-Messtechnik (seit 2007) 32