Hinweise zu den Umschlagbildern/About the cover images:

Transkript

1 Hinweise zu den Umschlagbildern/About the cover images: A: Treppenstufen zum Dach der Technologiehalle. A: Stairway to the roof of the technology building. B: Mechanischer Teststand (MARTA) während der Prüfung eines Kollektors. B: Mechanical test stand (MARTA) during the examination of a collector. C: Auslegen von Solarzellen auf dem Arbeitstisch am ATLAS-Roboter. C: Laying out solar cells on the workbench at the ATLAS robot. D: Erste Arbeiten an der neuen Durchlauf-Hochratenaufdampfanlage. D: Preliminary tests on the new inline-high-speed thermal evaporation system. E: Lutz Stratmann, niedersächsischer Minister für Wissenschaft und Kunst, im Gespräch mit Dr. Roland Goslich auf der Hannover-Messe E: Lutz Stratmann, Lower Saxon Minister for Science and Education talking to Dr. Roland Goslich at the 2009 Hanover Fair.

2 JAHRESBERICHT 2009 ANNUAL REPORT Entnahme von Silicium-Proben aus der Si-Nitrid-Beschichtungsanlage. Removal of silicon samples from the silicon nitride evaporation system. An-Institut der Institut für Solarenergieforschung Hameln

3 Streiflichter At a glance ISFH-Jahresbericht 2009

4 Streiflichter At a glance Abb. 2: Fig. 2: Abb. 3: Fig. 3: Abb. 4: Fig. 4: Blick in den Vortragssaal des ISFH und auf die Technologiehalle im Hintergrund. View into the lecture hall of the ISFH and to the technology building in the background. Eine Delegation aus den Vereinigten Arabischen Emiraten zu Besuch am ISFH. A delegation from the United Arab Emirates visiting the ISFH. Pflege des Grasdaches. Ungefähr zehn Meter unter dem Rasen befindet sich der Boden der Technologiehalle. Maintainance of the grass roof. About ten meters beneath the lawn is the floor of the technology building. Abb. 5: Der Stand des ISFH am ersten Ausstellungstag auf der Industriemesse Hannover Fig. 5: The ISFH-stand on the first exhibition day of the 2009 Hanover Fair. Abb. 6: Fig. 6: Prof. Rolf Brendel bei der Grußrede anlässlich der Eröffnung der SOLTEC 2009 in Hameln. Prof. Rolf Brendel during his opening speech on the occasion of the opening of the 2009 SOLTEC in Hamelin. Abb. 7: Fig. 7: Abb. 8: Fig. 8: Der niedersächsische Ministerpräsident Christian Wulff zu Besuch am Gemeinschaftsstand 'Energie' des Landes Niedersachsen auf der Hannover-Messe Lower Saxon Prime Minister Christian Wulff visiting Lower Saxony s joint 'Energy' stand at the 2009 Hanover Fair. Schülerin aus der 12. Klasse der Gesamtschule in Salzhemmendorf beim Radio-Interview über das Solarpraktikum für junge Frauen am ISFH. A class 12 pupil of the comprehensive school in Salzhemmendorf during a radio interview talking about a solar practical for young women. Abb. 9: Der Institutsleiter und Mitarbeiter im Energie- und Umweltzentrum Springe während der Zukunftswerkstatt Fig. 9: The Director and colleagues in the Energie- und Umweltzentrum in Springe during the "Zukunftswerkstatt 2009"-Workshop. Abb. 10: Energieproduktion hat in Niedersachsen eine lange Vergangenheit. Der diesjährige Betriebsausflug führte zum Erdölmuseum in Wietze, wo einst eine der weltweit ersten ölfündigen Bohrungen niedergebracht und bis 1963 Öl im Untertagebau gewonnen wurde. Fig. 10: There is a long history of energy production in Lower Saxony. This year's Institute outing took us to the oil museum in Wietze, where one of the world s first successful oil boreholes was drilled and oil was produced until ISFH Annual Report

5 Inhalt Contents Streiflichter - At a glance... 2 Inhalt - Contents... 4 Vorwort - Preface Institut für Solarenergieforschung Hameln... 8 Kurzportrait - Brief portrait... 8 Organisation - Organization... 9 Abteilung Photovoltaik - Photovoltaics department... 9 Abteilung Solarthermie - Solar thermal department Abteilung Wissenschaftliche Dienstleistungen - Scientific services department Zentrale Dienste - Central Services Aufsichtsrat - Supervisory Board Wissenschaftlicher Beirat - Scientific Advisory Board Gesellschaft zur Förderung des Instituts für Solarenergieforschung e.v Society for the Promotion of the Institut für Solarenergie Das Institut in Zahlen - Statistics of the Institute Forschungsabteilungen - Research departments Abteilung Photovoltaik - Photovoltaics department Forschungsthemen - Research topics Dienstleistungen - Services Apparative Ausstattung - Equipment & facilities Glanzlichter - Highlights Abteilung Solarthermie - Solar thermal department Forschungsthemen - Research topics Dienstleistungen - Services Apparative Ausstattung - Equipment & facilities Glanzlichter - Highlights Wissenschaftliche Ergebnisse - Scientific results Abteilung Photovoltaik - Photovoltaics department Die Buried-Emitter Solarzelle The buried emitter solar cell Herstellung von mesoporösem Germanium für dünne Weltraumsolarzellen Manufacture of mesoporous germanium for thin-film space solar cells Das ALU + Zellkonzept The ALU + cell concept Bestimmung der Emitter-Sättigungsstromdichte von Silicium Solarzellen mittels Photolumineszenz und Quanteneffizienz-Analyse Determination of the emitter saturation current density of silicon solar cells using photoluminescence and quantum efficiency analysis Präzise numerische Simulationen von Industriesolarzellen Highly predictive modelling of entire silicon solar cells for industrial applications Durchlauf - Hochratenaufdampfen von Aluminium für Solarzellenkontakte Inline - high rate thermal evaporation of aluminium for solar cell contacts Abteilung Solarthermie - Solar thermal department Langzeituntersuchungen an hoch wärmegedämmten Verglasungen mit mikrostrukturierten Lichtlenkfolien Long term investigations on highly insulated glazing systems with microstructured light-redirecting films Entwicklung transparenter Low-e-Schichten für Flachkollektoren Development of transparent low-e-coatings for flat plate collectors Interne thermische Kopplung in direkt durchströmten Koaxial-Vakuumröhrenkollektoren Internal thermal coupling in direct-flow coaxial vacuum tube collectors 4 ISFH-Jahresbericht 2009

6 Inhalt Contents 4 Weiterbildung - Education NILS - Ausbildung beginnt in der Schule NILS - Job training starts at school Akademische Ausbildung Academic education 5 Kooperationen - Cooperations Partner aus Industrie, Planung & Entwicklung - Partners from industry, planning & development Inland - National Ausland - International Partner aus Universitäten & Forschungseinrichtungen - Partners from universities & facilities Inland - National Ausland - International Dokumentation - Documentation ISFH-Kolloquien - ISFH-colloquia Gastwissenschaftler - Guest scientists Mitarbeit in Fachgremien - Membership of professional bodies Ausstellungen & Fachtagungen - Fairs & congresses Veröffentlichungen - Publications Fachberichte - Reports Patente - Patents Vorträge - Presentations Poster - Posters Studien- & Bachelorarbeiten - Seminar papers & bachelor theses Diplom- & Masterarbeiten - Diploma & master theses Doktorarbeiten - Theses Lehrveranstaltungen - Lectures Preise & Auszeichnungen - Awards Presse - Press Autoren - Authors Streiflichter - At a glance Impressum - Imprint ISFH Annual Report

7 Vorwort Preface ir bekennen uns zur Solarenergie als wichtige Zukunftstechno- am Standort Wlogie Deutschland. Wir wollen den Weg in das regenerative Zeitalter gehen und die Technologieführerschaft bei den Erneuerbaren Energien ausbauen. Die Potenziale für Innovation, Wachstum und Beschäftigung beim Umbau unseres Energiesystems sind gewaltig. Wir werden die erneuerbaren Energien konsequent ausbauen und die Energieeffizienz weiter erhöhen. Ziel ist es, dass die erneuerbaren Energien den Hauptanteil an der Energieversorgung übernehmen. Auf diesem Weg werden in einem dynamischen Energiemix die konventionellen Energieträger kontinuierlich durch alternative Energien ersetzt. Dies sind drei Zitate aus dem Koalitionsvertrag zwischen CDU, CSU und FDP für die 17. Legislaturperiode des Deutschen Bundestages. Ich freue mich über diese klaren Aussagen unserer neu gewählten Regierung. Das Institut für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal (ISFH) wird den im Koalitionsvertrag skizzierten Weg nach Kräften mit hochwertiger Entwicklungsarbeit unterstützen. Unsere Leitlinien sind dabei: Qualität, Relevanz und Kohärenz. Denn ohne Qualität wäre Forschung Geldverschwendung, ohne Relevanz erreichen wir die praktischen Ziele nicht und ohne eine Kohärenz der Arbeiten innerhalb eines Institutes könnten Synergien nicht genutzt werden und der Fortschritt wäre zu langsam. Unser Klima braucht aber schnelle Fortschritte bei der Kostenreduktion von Komponenten für die Solarenergienutzung! Um in einem wachsenden Institut die Qualität zu sichern, sind fortwährend strukturelle Anpassungen erforderlich. Die zunehmende Projektzahl im Bereich kristalliner Silicium-Wafersolarzellen erforderte die Gründung einer zusätzlichen Gruppe Produktionsprozesse, welche neue Fertigungsverfahren als Kernthema hat. e declare our support for solar energy as an important techno- of the future for Wlogy Germany. We want to take the path into the regenerative age and reinforce our technological leadership in the field of renewable energy. The potential for innovation, growth and employment in the conversion of our energy system is enormous. We will consistently expand renewable energy and further increase energy efficiency. Our goal is to make renewable energy the principal source of our energy supply. In the process, conventional energy sources will continue to be replaced as part of a dynamic energy mix by alternative energy. These are three quotations from the coalition agreement between CDU, CSU and FDP for the 17 th parliamentary term of the German Bundestag, the Federal Parliament. I am pleased about these clear statements of our newly-elected government. The Institut für Solarenergieforschung in Hamelin/Emmerthal (ISFH) will support the path outlined in the coalition agreement to the best of its ability with high-quality development work. Our guiding principles for our work are: quality, relevance and coherence. After all, without quality, research would be a waste of money; without relevance, we do not achieve practical results and without a coherence in the work within the Institute, synergies could not be exploited and progress would be too slow. Our climate, however, requires rapid progress in reducing the cost of components for the exploitation of solar energy! In order to ensure quality in an expanding institute, continuous structural adaptation is required. The increasing number of projects in the area of crystalline-silicon-wafer solar cells has necessitated the creation of an additional Production Processes team which concentrates on new production techniques. Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, Geschäftsführer der Institut für Solarenergieforschung GmbH. Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, Director of the Institut für Solarenergieforschung in Hamelin. 6 ISFH-Jahresbericht 2009

8 Vorwort Preface Dr. N.-P. Harder, langjähriger Leiter der Gruppe Silicium-Waferzellen wurde zum Juniorprofessor der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik an unserer Leibniz Universität Hannover berufen. Die Personalunion von Gruppenleitung und Professur bietet für die Universität und das ISFH wichtige Vorteile. Ich freue mich über jede Stärkung von Verbindungen des ISFH zu den niedersächsischen Universitäten und Fachhochschulen. Mit mehr akademischen Lehrern am ISFH können wir unser spannendes angewandtes Forschungsgebiet in der Lehre breiter vertreten, die Expertise der Universitäten besser in die Solarenergieforschung einbeziehen und die Studierenden am ISFH besser betreuen. Dem neuen Professor gilt mein Glückwunsch! Das fachliche Spektrum des ISFH ist breiter geworden. Neue F&E-Themen sind die Mechanik und die Optik in kleinen Dimensionen. Schließlich wurde ein ISFH-Standard-Siebdruck-Prozess entwickelt, den wir für unsere Kunden mit innovativen Prozessverbesserungen kombinieren. In der Solarthermie sind selektive Schichten für Absorber und Verglasungen und die Analyse der Endenergieeinsparung durch Solarwärme wichtige neue Arbeitsfelder. Unsere neue Technologiehalle füllt sich rasch mit großem Forschungsgerät. Ohne diese Halle und die neuen Anlagen wären viele der laufenden und derzeit in Planung befindlichen Projekte nicht möglich. Für die langjährige substantielle Förderung des ISFH durch das Land Niedersachsen und durch den Bund danke ich an dieser Stelle ausdrücklich. Qualität und Relevanz sind ohne eine intensive Forschungsförderung nicht möglich. Allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie den Förderern, die mit großem Einsatz, viel Kreativität, Kompetenz und Idealismus zu den Ergebnissen des Jahres 2009 beigetragen haben, danke ich ganz herzlich. Hierin schließe ich insbesondere den in diesem Jahr verabschiedeten wissenschaftlichen Beirat des ISFH ein. Ich freue mich auch, dass wir für den neuen wissenschaftlichen Beirat wieder sehr qualifizierte Mitglieder gewinnen konnten, die ihre knappe Zeit dem ISFH zur Verfügung stellen. Ihnen, liebe/r Leser/in wünsche ich Freude beim Studieren dieses Jahresberichtes, der einige Schlaglichter auf unsere wissenschaftliche Arbeit für Sie bereithält. Dr. N.-P. Harder, long-standing leader of the Silicon Wafer Cells team has been made Junior Professor of the Electrical Engineering and Information Technology Faculty of our Leibniz University, Hanover. The combination of the team-leadership and professorship creates important advantages for both the University and the ISFH. I am pleased about every strengthening of the ties between the ISFH and the Lower Saxon universities. With more university teaching staff at the ISFH, we can create a greater awareness of our exciting field of applied research amongst students, make better use of the expertise of the universities in solar energy research and be more aware of the needs of students at the ISFH. The specialist field of the ISFH has become broader. New R&D topics are miniature mechanics and optics. Finally, an ISFH standard screen-printing process was developed which we are combining with innovative process improvements for our customers. In solar heating, selective layers for absorbers and glazing and the analysis of the saving of site energy through solar heat are important new fields of work. Our new technology building is rapidly filling with large research equipment. Without this building and the new equipment many of the current projects and those in planning would not be possible. I therefore take this opportunity expressly to thank the State of Lower Saxony and the Federal Government for their substantial long-term support of the ISFH. Quality and relevance are not possible without intensive financial support of research. My very sincere thanks go to all our staff and patrons who have contributed with considerable commitment and a great deal of creativity, competence and idealism to the achievements of the year In particular, I also include here the old Scientific Advisory Board of the ISFH, which was replaced this year. I am also pleased that we were able to recruit very qualified members for the new Scientific Advisory Board, who have placed their valuable time at the ISFH s disposal. I hope, dear reader, that you will enjoy studying this annual report, which presents some highlights of our scientific work. Hameln, Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel (Institutsleiter und Geschäftsführer) (Director and Chief Executive) ISFH Annual Report

9 1Institut für Solarenergieforschung Kurzportrait Am Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln (ISFH) werden innovative Komponenten für die photovoltaische und solarthermische Nutzung der Sonnenenergie entwickelt. Das physikalische Verständnis der Komponenten und die Entwicklung kostengünstiger Herstellungsprozesse stehen im Zentrum unseres Interesses. Die am ISFH hergestellten Komponenten werden in Energiesystemen getestet, denn oft entscheidet erst das Verhalten im System über den Erfolg einer Entwicklung. Gemeinsam mit unseren Industriepartnern und unseren Studentinnen und Studenten, die am ISFH ihre Studien-, Diplom- oder Doktorarbeiten anfertigen, fördern wir durch Forschung und Innovation die Nutzung von Solarenergie. Das ISFH ist ein Forschungsinstitut des Landes Niedersachsen in der Rechtsform einer gemeinnützigen GmbH. Es ist ein An- Institut der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover und unterhält weitere Kooperationen mit anderen Universitäten und Fachhochschulen Niedersachsens und anderer Bundesländer. Geschäftsführer des ISFH ist Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Brendel, der gleichzeitig auch Universitätsprofessor an der Fakultät für Mathematik und Physik der Leibniz Universität Hannover ist. Professor Brendel leitet am Institut für Festkörperphysik die Abteilung Solarenergie. Das ISFH besteht aus den Abteilungen Photovoltaik, Solarthermie und Wissenschaftliche Dienstleistungen. In der Photovoltaikforschung gehören grundlegende Materialuntersuchungen ebenso zu den Aufgaben, wie die Entwicklung von Prozessen und Anlagen für die Solarzellenherstellung. Das Hauptinteresse gilt der Entwicklung neuer Siliciumsolarzellen mit der zugehörigen Modultechnologie für Wirkungsgrade oberhalb von 20%. Übergeordnetes Ziel ist eine Reduktion der Kosten von Solarmodulen. Brief portrait Innovative components for photovoltaic and solar thermal utilization of solar energy are developed at the Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln (ISFH). The physical understanding of components and the development of cost-saving production processes are in the focus of our interest. The components manufactured at the ISFH are tested in energy systems, for often the behavior inside a system is determining the success of a development. Together with our industrial partners and our students, who are working for their seminar papers, diplomas or PhD-theses, we support solar energy utilization by research and innovation. The ISFH is a corporation of the county of Lower Saxony in the legal form of a non-profit organization. It is intensly cooperating with the Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover and maintains further cooperations with other universities and technical colleges in Lower Saxony and other German states. Director of the ISFH is Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Brendel. Moreover he is university professor at the faculty of mathematics and physics of the Leibniz Universität Hannover, directing also the department of solar energy in the Institute for Solid State Physics. The ISFH consists of the departments of Photovoltaics, Solar thermal energy conversion and Scientific services. Basic research of material properties as well as the development of processes and equipment affiliates to photovoltaic research. A major effort in silicon photovoltaics is the development of solar cells including the accompanying module technology aimed at efficiencies of 20%. Superior aim is a reduction of costs for solar modules. Der Bürotrakt der neuen Technologiehalle auf der Höhe des Hallen daches. The office section of the new technology building above the roof of its main hall. Ostfassade der Technologiehalle. East façade of the technology building. 8 ISFH-Jahresbericht 2009

10 1 Institut für Solarenergieforschung Einer der beiden Nachführstände auf dem Freigelände. One of the sun trackers in the outdoor test site. Der Schwerpunkt der Abteilung Solarthermie ist die thermische Nutzung der Sonnenstrahlung im Temperaturbereich bis 200 C. Als wesentliche Zielsetzungen wollen wir auch hier die Kosten der solaren Wärme senken, ihre Anwendungsmöglichkeiten erweitern und die Qualität sichern. Dazu werden am ISFH hocheffiziente Kollektoren, neuartige Beschichtungen sowie innovative Speicherkonzepte untersucht. Einer optimalen Systemeinbindung dienen die von uns entwickelten Ertragskontrollverfahren sowie eine Vielzahl von Funktionsuntersuchungen an Komponenten und Solaranlagen. Das Institut ist Mitglied im ForschungsVerbund Erneuerbare Energien (FVEE), einem Zusammenschluss außeruniversitärer deutscher Forschungsinstitute, der auf nationaler Ebene seine Forschungstätigkeiten im Bereich der regenerativen Energien koordiniert. Daneben ist das ISFH Mitglied in der European Renewable Energy Research Centres Agency (EUREC), dem europäischen Zusammenschluss von Forschungseinrichtungen, die auf dem Gebiet der regenerativen Energienutzung tätig sind. The main focus of the solar heating department is the thermal use of solar irradiation in the temperature range up to 200 C. Our essential objectives are to reduce the cost of solar heating, to broaden the range of its applications and to ensure high quality. For this purpose, research at ISFH aims to develop highly-efficient collectors, new types of coatings and innovative heat storage concepts. In order to provide optimized system integration, we have developed yield control procedures and carried out functional reliability tests on components and solar installations. The Institute is member of the Renewable Energy Research Association (FVEE), an association of German research institutes, that do not directly belong to universities. The FVEE coordinates regenerative energy research activities on a national level. Also the ISFH is a member of the European Renewable Energy Centres Agency (EUREC), an European association of regenerative energy research institutes. Organisation Organization Abteilung Photovoltaik Leitung: Dr. Carsten Hampe Photovoltaics department Head: Dr. Carsten Hampe Wirkungsgrade von Solarzellen, die im Labor erreicht werden, sind gegenwärtig schon sehr beachtlich. Es mangelt nach wie vor an Technologien, mit denen höchsteffiziente Solarzellen industriell hergestellt werden können. Die sechs Arbeitsgruppen der Abteilung Photovoltaik beschäftigen sich mit unterschiedlichen Aspekten der industriellen Umsetzung von Laborentwicklungen. Efficiencies of solar cells, which have already been achieved in the laboratory are already remarkably high. Still there is a lack of industrially applicable technologies to start mass production of high efficiency solar cells. The six working groups of the department of photovoltaics take care for different aspects of industrial applicability of laboratory developments. ISFH Annual Report

11 1Institut für Solarenergieforschung Simulation Leitung: Dr. Pietro P. Altermatt Die an der Leibniz Universität Hannover ansässige Arbeitsgruppe Simulation entwickelt physikalische Modelle für die Computersimulation von Solarzellen. Damit können Phänomene quantitativ beschrieben werden, deren Kenntnis für die Optimierung von Solarzellen wesentlich sind. So wird nicht nur das physikalische Verständnis von Solarzellen erweitert, es werden auch die limitierenden Verluste in realen Solarzellen analysiert, und daraus Hinweise für verbesserte Zellstrukturen abgeleitet. Photovoltaik-Materialforschung Leitung: PD Dr. Jan Schmidt Ziel der Gruppe PV-Materialforschung ist es, ein umfassendes Verständnis der Auswirkung von Defekten und Defektreaktionen in unterschiedlichen Siliciummaterialien auf Solarzelleneigenschaften zu entwickeln. Mit Hilfe eines gezielten Defect Engineering wird die Materialqualität der heute in der Photovoltaik eingesetzten mono- und multikristallinen Siliciumwafer verbessert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Untersuchung von neuen Ansätzen zur Oberflächenpassivierung. Silicium Dünnschichtzellen Kom. Leitung: Prof. Dr. Rolf Brendel Die Arbeitsgruppe Silicium Dünnschichtzellen konzentriert sich auf die Herstellung und Charakterisierung von monokristallinen Silicium- Dünnschichtsolarzellen und -modulen aus Schichttransferprozessen. Dabei werden Technologien eingesetzt, mit denen äußerst material- und energiesparend monokristalline Siliciumschichten mit Dicken weit unter 50 µm hergestellt werden können. Silicium Wafersolarzellen Leitung: Prof. Dr. Nils-Peter Harder Die Arbeitsgruppe Silicium-Wafersolarzellen beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Verfahren und Prozesse zur Herstellung kostengünstiger hocheffizienter Solarzellen auf der Basis kristalliner Silicium Wafer. Schwerpunkt ist die Anwendung berührungsloser Techniken wie der Lasermaterialbearbeitung, lokaler Nasschemie und Vakuumaufdampfen. Mit solchen Techniken kann den Anforderungen begegnet werden, die immer dünnere Wafer an die Prozesstechnologie stellen. Solarzellen Produktionsprozesse Leitung: Dr. Thorsten Dullweber Die Arbeitsgruppe Solarzellen Produktionsprozesse entwickelt basierend auf einem industrienahen Standard-Siebdruck-Herstellungsprozess weiterführende Verbesserungen der Solarzellen für eine Wirkungsgradsteigerung. Hierzu zählen insbesondere die Erhöhung der Spannung und des Stromes der Zellen durch Optimierung des Emitters sowie die Entwicklung einer produktionsnahen Rückseitenpassivierung. Außerdem stehen fortschrittliche Metallisierungstechniken wie der Fineline Siebdruck und das Hochraten-Aluminium-Aufdampfen im Fokus der Aktivitäten. Module Leitung: Dr. Marc Köntges Die Arbeitsgruppe Modul- und Verbindungstechnik entwickelt neue Verbindungstechniken für Photovoltaikmodule. Neben den Standardverbindungstechniken werden Laserlöten, Laserschweißen, Leitkleben und andere Lötverfahren untersucht und für die industrielle Modulfertigung vorbereitet. Die Gruppe entwickelt Methoden für das Auffinden von Schäden in Solarmodulen und führt Auftragsarbeiten zur Fehleranalyse von Modulen mit beschleunigten Alterungstests gemäß der Norm IEC durch. Simulation Head: Dr. Pietro P. Altermatt The Simulation research group is located at the Leibniz Universität Hannover and is developing physical models for the numerical simulation of solar cells. This aids in the quantitative description of phenomena which are relevant to cell optimization and the development of novel cell concepts. The physical understanding of cells is being improved while limiting losses in manufactured solar cells are being analyzed to deduce strategies for solar cell optimization. Photovoltaic materials research Head: PD Dr. Jan Schmidt The aim of the Photovoltaic materials research group is to gain a comprehensive understanding of the impact of defects and defect reactions in different silicon materials on solar cell characteristics. Defect engineering techniques are being developed to improve significantly the material quality of today s photovoltaic mono- and multicrystalline silicon wafers. Another focus is on the evaluation of novel surface passivation schemes. Silicon thin-film cells Prov. Head: Prof. Dr. Rolf Brendel The research group Silicon thin-film cells is focusing on the manufacture and characterization of monocrystalline silicon thin-film solar cells and modules using layer transfer processes. Here, technologies are being used which allow the production of monocrystalline silicon thin-films of thicknesses far below 50 μm in a material- and energy-saving way. Silicon wafer cells Head: Prof. Dr. Nils-Peter Harder The research group Silicon wafer-based solar cells develops new concepts and cost efficient process technologies for the production of highly-efficient solar cells. At present, this group has a strong focus on developing non-contact process techniques based on laser material treatment, local wet-chemistry and vacuum evaporation. These techniques are considered to be key technologies for meeting future demands of processing very thin wafers with thicknesses less than 150 μm. Solar cell production processes Head: Dr. Thorsten Dullweber The research group Solar cell production processes develops improvements of the PV industry standard screen printing production process regarding increasing the conversion efficiency of solar cells. In particular, optimizations of the emitter as well as screen printing compatible back surface passivation techniques are evaluated in order to increase current and voltage of the resulting cells. Furthermore, advanced metalization techniques such as fineline screen printing and aluminum deposition are explored. Modules Head: Dr. Marc Köntges The research group Module and connection technology is engaged in the development of new connection techniques for solar modules. In addition to standard connection techniques, this division is focusing on laser-soldering, laser-welding, adhesive connecting and other soldering techniques for industrial applications. The group develops methods to find defects in solar modules and accomplishes accelerated ageing tests based on standard IEC on commission to analyze long-term failures in solar modules. 10 ISFH-Jahresbericht 2009

12 1 Institut für Solarenergieforschung Hocheffizienz-Solarzelle mit vergrabenem Emitter (Buried Emitter). High efficiency solar cell with buried emitter. ISFH Annual Report

13 1Institut für Solarenergieforschung Abteilung Solarthermie Leitung: Dipl.-Ing. Gunter Rockendorf Solar thermal department Head: Dipl.-Ing. Gunter Rockendorf Solarthermische Energiesysteme und ihre Komponenten müssen eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, wobei gleichzeitig permanente Anstrengungen zur Kostenreduktion stattfinden. Schließlich sind für die zukünftigen Energieversorgungsaufgaben neue Produkte und Systemkombinationen zu entwickeln. Hieran orientieren sich die Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppen in der Abteilung Solarthermie. Solar thermal energy systems and their components must show high reliability, whereas at the same time enormous cost reduction efforts are going to be undertaken. Finally, to conform with future energy supply tasks new products and system combinations are to be developed. This is a good orientation for the research activities of all solar thermal working groups. Thermische Systeme Leitung: Dr. Klaus Vanoli Die Aktivitäten dieser Arbeitsgruppe reichen von der Beratung potenzieller Investoren und Betreiber über die Konzepterstellung bis hin zur wissenschaftlich-technischen Analyse von solarthermischen Pilot- und Demonstrationsanlagen. Ein Schwerpunkt ist die Entwicklung und Erprobung von Kontrollverfahren zur kostengünstigen Qualitätssicherung und Effizienzsteigerung von Solaranlagen. Thermal systems Head: Dr. Klaus Vanoli The activities of the thermal systems group range from general consultancy for potential investors and operators to conception and design and the scientific and technological analysis of solar-thermal pilot and demonstration plants. Currently, work is focusing on the development and testing of both procedures and devices suitable for cost-effective function-control and solar-yield supervision for in-situ quality assurance. Wärmespeicher Leitung: Dr. Jörn Scheuren Die Gruppe Wärmespeicher stellt sich der Entwicklung und Bewertung von Speichern einschließlich der Wärmeein- und auskopplung. Die Bestimmung des Wärmeverlusts, der Leistung von Wärmeüberträgern und des Schichtungsverhaltens stehen ebenso im Fokus wie neue Konzepte für Speicherbehälter und Systemintegration. Die Einkopplung von Solarwärme in Wärmepumpensysteme über eine erdreichbasierte Zwischenspeicherung ist ebenfalls ein Tätigkeitsgebiet der Speichergruppe. Thermal storage Head: Dr. Jörn Scheuren Development and evaluation of thermal storages including heat transfer in and out of the storage describe the main field of activity of this research group. The determination of heat losses, the performance of heat exchanger and the thermal stratification behavior is as well in the focus as the development of new concepts for tanks and system combinations. A further research field is the integration of solar heat into heat pump systems via an intermediate storage in the ground. Kollektoren Kom. Leitung: Dipl.-Ing. Gunter Rockendorf Im Zentrum der Forschung stehen der Sonnenkollektor und der Solarkreislauf. Gebäudeintegration, Kosten- und Materialeinsparung sowie Steigerung der Leistungsfähigkeit von Kollektoren, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, sind die wesentlichen Aufgaben. Ferner werden Analysen zum Betrieb von Kollektorkreisläufen in Bezug auf Stagnation, Durchströmung etc. durchgeführt. Thermal collectors Prov. Head: Dipl.-Ing. Gunter Rockendorf The group stands for research on solar collectors and the collector circuit. Building integration, cost and material saving and the efficiency improvement of solar collectors, especially at higher temperatures, are the fundamental tasks. In addition, analyses with regard to stagnation behavior, flow problems etc. are worked out, in order to improve the operation behavior of collector circuits. Thermische Materialien Leitung: Dr. Rolf Reineke-Koch Die Arbeitsgruppe Thermische Materialien evaluiert neue Konzepte für Wärmeschutzverglasungen und selektive Beschichtungen von Absorbern in Kollektoren. Die Entwicklung von Beschichtungen, die Prüfung der Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit, sowie die materialwissenschaftliche und optische Charakterisierung sind Schwerpunkte dieser Arbeitsgruppe. Thermal materials Head: Dr. Rolf Reineke-Koch The thermal materials group is developing new concepts for thermal insulation glass materials and for selective coatings on absorbers for usage in thermal collectors. The main focus is on the development of coatings, the testing of their ageing and corrosion performance, as well as their optical and material characterization. 12 ISFH-Jahresbericht 2009

14 1 Institut für Solarenergieforschung Anschluss eines Prüfspeichers an ein Belademodul des Speicherprüfstands. Connection of a test storage tank to a chargin thermostat on the storage test stand. ISFH Annual Report

15 1Institut für Solarenergieforschung Abteilung Wissenschaftliche Dienstleistungen Scientific services department Prüfzentrum Solarthermie Leitung: Dipl.-Ing. Carsten Lampe Das Prüfzentrum bietet als eine der großen europäischen Prüfstellen einen Fundus an Erfahrungen in allen Bereichen des thermischen Solarkollektors und der Solaranlage. Neben normgerechten Prüfungen nach den europäischen Standards EN und EN und der Mitarbeit in Normungsgremien werden entwicklungsbegleitende Untersuchungen durchgeführt sowie Prüfverfahren weiterentwickelt. PV-Charakterisierung Leitung: Dr. Karsten Bothe Die Aufgabe der Arbeitsgruppe PV-Charakterisierung ist es, neue Messverfahren zu entwickeln und Messsysteme aufzubauen, die notwendig sind, um in Zusammenarbeit mit der Simulationsgruppe ein umfassendes Verständnis der am ISFH entwickelten Siliciumsolarzellen zu erlangen. Die Gruppe bietet der Photovoltaikindustrie ihre Messmöglichkeiten und Analyseverfahren als Serviceleistung an. Weiterbildung/NILS Leitung: Dr. Klaus Vanoli Das ISFH führt Fortbildungsprogramme für Lehrer verschiedener Schultypen durch. Diese Veranstaltungen sind Teil des NILS-Projektes (Niedersächsische Lernwerkstatt für solare Bildungssysteme), einer bundesweit vorbildhaften Bildungsinitiative, die vom Kultusministerium des Landes Niedersachsen unterstützt wird. Solar thermal test center Head: Dipl.-Ing. Carsten Lampe The test center as one of the major testing centers in Europe offers a wide range of different tests and much expertise with thermal solar collectors and solar thermal systems. In addition to doing tests in accordance with the European standards of EN and EN and collaboration with the committee for standardization we provide our knowledge for accompanying product development. Furthermore, test procedures are developed and improved. PV-characterization Head: Dr. Karsten Bothe The objective of this group is to aquire a comprehensive understanding of the silicon solar cells developed at ISFH. Therefore new measurement and evaluation techniques are being developed, new setups are being established and measurement results are being analyzed in collaboration with the simulation group. The cell characterization group offers its facilities and experience as a service to the photovoltaic industry. Education/NILS Head: Dr. Klaus Vanoli The ISFH is conducting education programs for teachers of different school types. These activities are part of the NILS project, a unique education initiative within Germany, which is promoted by the Ministry for Education of Lower Saxony in an exemplary way. Prozessierung von Silicium-Wafern im Reinraum. Processing of silicon wafers in the clean room. Ein Schüler eines Leistungskurses Physik im Seminarfach Solarenergie bei PV-Experimenten im ISFH. Der Schüler experimentiert für eine Facharbeit zum Thema Charakterisierung von Solarzellen. A pupil of a specialized physics course in the seminar subject of Solar Energy carrying out PV-experiments at the ISFH. The pupil is preparing an extensive paper on the subject of the Characterization of Solar Cells. 14 ISFH-Jahresbericht 2009

16 1 Institut für Solarenergieforschung Das Organigramm des ISFH, Stand 01/2010. The organizational chart of the ISFH (01/2010). ISFH Annual Report

17 1Institut für Solarenergieforschung Zentrale Dienste Die zentralen Dienste stützen die gesamte Infrastruktur des Institutes. Sie bestehen aus einem technischen Bereich mit Mechanikwerkstatt, Elektronikwerkstatt, EDV Support und einem administrativen Bereich, dem die Sekretariate, das Rechnungswesen und die Öffentlichkeitsarbeit zugeordnet sind. Die zentralen Dienste werden von Dipl.-Oec. Wolfgang Gaßdorf geleitet, der gleichzeitig auch stellvertretender Institutsleiter ist. Central services The central services comprise a technical section with a mechanical workshop, an electronics workshop, data-processing support and an administrative section consisting of secretarial services and accounts, as well as public relations work. The central services is headed by Dipl.-Oec. Wolfgang Gaßdorf, who also is deputy director of the ISFH. Aufsichtsrat Der Aufsichtsrat bestellt, überwacht und berät die Geschäftsführung. Er besteht gemäß dem Gesellschaftervertrag aus bis zu neun Mitgliedern. Ein Teil der Mitglieder wird vom Land Niedersachsen direkt entsandt, die übrigen werden von der Gesellschafterversammlung gewählt. Der Aufsichtsrat lädt zu seinen Sitzungen regelmäßig Gäste ein, die beratende Funktion ausüben. Die Sitzungen des Aufsichtsrates fanden am 29. Juni 2009 und am 14. Dezember 2009 statt. Die Mitglieder dieses Gremiums sind (Stand ): Supervisory Board The Supervisory Board appoints, controls and advises the managing director. According to the Institute s statutes it can consist of up to nine members. Some of the members are appointed by the State of Lower Saxony, the rest being elected by backers meeting. The Supervisory Board also regularly invites guests to its meetings who perform an advisory function. The Board s general meetings were held on 29 June 2009 and on 14 December The members of the Board on 31 December 2009 were: Mitglieder/Members Ministerialrat Dr. Hans Schroeder Vorsitzender des Aufsichtsrates/Head of the Supervisory Board Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur Hannover Ministerialrätin Corinna Kuhny Stellvertretende Vorsitzende des Aufsichtsrates/ Deputy Head of the Supervisory Board Niedersächsisches Finanzministerium Hannover Landrat Rüdiger Butte Landkreis Hameln-Pyrmont Ministerialrat Dr. Niels Kämpny Niedersächsisches Umweltministerium Hannover Prof. Dr. Rolf Haug Institut für Festkörperphysik Leibniz Universität Hannover Dr. Winfried Hoffmann Applied Materials GmbH & Co. KG Alzenau Prof. Dr. Jürgen Parisi Fachbereich Physik Carl von Ossietzky Universität Oldenburg Dr. Ulrich Stiebel Stiebel Eltron GmbH & Co. KG Holzminden 16 ISFH-Jahresbericht 2009

18 1 Institut für Solarenergieforschung Wissenschaftlicher Beirat Der wissenschaftliche Beirat berät den Aufsichtsrat und die Geschäftsführung des ISFH in allen wissenschaftlichen, technischen und organisatorischen Fragen. Die Beiratsmitglieder werden durch den Aufsichtsrat gewählt. Die Mitglieder des Beirates sind anerkannte Wissenschaftler aus Forschung und Industrie sowie Persönlichkeiten, die aus ihrer Berufserfahrung besondere Kenntnisse in den Arbeitsfeldern des ISFH haben. Der Beirat hielt seine jährliche Sitzung am 16. November 2009 im ISFH ab. Die Mitglieder des wissenschaftlichen Beirates sind (Stand ): Scientific Advisory Board The Scientific Board has an advisory function for the Director and the Supervisory Board of the ISFH on all scientific, technical and organizational issues. The choice of Advisory Board members is made by the Supervisory Board. The board members are respected scientists from universities and industry as well as other personalities who are familiar with the research topics of the ISFH. This year s general meeting of the Board was held in ISFH on 16 November The members of the Scientific Advisory Board on 31 December 2009 were: Der neu zusammengesetzte Wissenschaftliche Beirat am ISFH. The newly formed Scientific Advisory Board on the ISFH. Von links/from left: Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel (Institutsleiter/Director, kein Beiratsmitglied/not a Board s member), Dr. Ingo Schwirtlich, Dr. Eric Sauar, Dipl.-Ing. Rudolf Sonnemann, Dr. Claus Beneking, Dipl.-Ing. Kai Wendker, Prof. Dr. Klaus Hulek, Prof. Dr. Günter Bräuer, Prof. Dr. H. Jörg Osten, Prof. Dr. Frithjof Staiß, Prof. Dr. Robert Mertens. Mitglieder/Members Prof. Dr. Klaus Hu lek Vor sit zen der des Bei ra tes/ Head of the Sci en ti fic Ad vi so ry Board Leib niz Uni ver si tät Han no ver Dr. Claus Be ne king aixcell solar technology GmbH, Weimar Prof. Dr. Gün ter Bräu er Fraun ho fer-in sti tut für Schicht- und Ober flä chen tech nik Braun schweig Dr. Bernd Haf ner Viess mann Wer ke GmbH & Co. KG, Al len dorf Prof. Dr. Ro bert Mer tens In te ru ni ver si ty Mi croelectronics Cen ter (IMEC) vzw, Ka tho lie ke Uni ver si teit Leu ven, Bel gi en Prof. Dr. Pe ter Ny hu is Leib niz Uni ver si tät Han no ver Prof. Dr. H. Jörg Os ten Leib niz Uni ver si tät Han no ver Prof. Dr. Uwe Rau RWTH Aa chen, Jü lich Dr. Eric Sau ar REC Re ne wab le Energy Cor po ra ti on Sand vi ka, Norwegen Dr. Ingo Schwirt lich SCHOTT So lar GmbH, Al zenau Dipl.-Ing. Ru dolf Son ne mann Stie bel Eltron GmbH & Co. KG, Holz min den Prof. Dr. Frith jof Staiß Zen trum für Son nen ener gie- und Was serstoff-for schung Ba den-würt tem berg (ZSW), Stutt gart Dipl.-Ing. Kai Wend ker Sol vis GmbH & Co.KG, Braun schweig Prof. Dr. Die ter Wolff Fachbereich Versorgungstechnik Fach hoch schu le Braun schweig/wol fen büt tel Prof. Dr.-Ing. Fe lix Zieg ler In sti tut für Ener gie tech nik Tech ni sche Uni ver si tät Ber lin ISFH Annual Report

19 1Institut für Solarenergieforschung Gesellschaft zur Förderung des Instituts für Solarenergieforschung e.v. Das Anliegen des Fördervereins 1 ist die Unterstützung der Arbeit der Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln. Das reicht von finanzieller Förderung der Infrastruktur für die Durchführung von Forschungsprojekten bis zur Unterstützung der Pflege von Kontakten zwischen ISFH und Wirtschaft. Die Gesellschaft ist bestrebt, der Öffentlichkeit die Arbeiten des ISFH zu vermitteln, da nur durch ein gutes Verständnis der technischen und ökonomischen Zusammenhänge die Akzeptanz für die Nutzung von Solarenergie in Wirtschaft, Politik und Verwaltung weiter vergrößert werden kann. Mitglieder der Gesellschaft können Firmen, Organisationen und Privatpersonen werden. Die Mitgliederversammlung fand am 30. November 2009 in den Räumen der Stadtwerke in Hameln statt. Die Mitglieder sind (Stand: ): Society for the promotion of the Institut für Solarenergieforschung The aim of the Friends 1 of the ISFH is the support of the work of the Institut für Solarenergieforschung in Emmerthal. For this reason the Society partly finances the infrastructure for carrying out scientific projects and supports the maintenance of contacts between the Institute and industry. The Society endeavors to inform the general public about the work of the ISFH, since only a sophisticated knowledge of the context of solar energy utilization can further increase its acceptance by business, politicians and government. Companies, organizations and private individuals may become members of the Society. The general meeting of the Society was held at the Stadtwerke in Hamelin on 30 November The members on 31 December 2009 were: Mitglieder/Members AME-Technik GmbH, Hameln BHW Bausparkasse AG, Hameln CW Niemeyer GmbH & Co. KG, Hameln Dipl.-Ing. Peter Nasarek, Hameln Dr. Paul Lohmann GmbH KG, Emmerthal E.ON Westfalen-Weser AG, Hameln ELEKTROMA Elektromontagen GmbH, Hameln Gemeinde Emmerthal Gemeinschaftskernkraftwerk Grohnde GmbH& Co. OHG, Emmerthal GWS Stadtwerke Hameln GmbH Ingenieurbüro Mencke & Tegtmeyer GmbH, Hameln Innung Sanitär/Heizung (SHKK), Hameln Kreishandwerkerschaft Hameln-Pyrmont KSG Kreissiedlungsgesellschaft Hameln-Pyrmont mbh messen & ausstellungen, rainer timpe gmbh, Hameln Nord-West-Deutsche Hefe- und Spritwerke (NWDH) AG, Hameln Otto Baukmeier Holzbau Fertigbau GmbH & Co. KG, Hameln PAW Pommerening Armaturenwerk GmbH & Co. KG, Hameln Peter Specht, Steuerberatung, Hameln proklima, Der enercity-fonds, Hannover pv-tools GmbH, Hameln Sparkasse Weserbergland, Hameln Stadt Hameln Stadtwerke Rinteln GmbH Stadtwerke Uelzen GmbH Steinmann BAU GmbH, Emmerthal WeserGold Getränkeindustrie GmbH & Co. KG, Rinteln Wilkhahn, Wilkening + Hahne GmbH + Co. KG, Bad Münder Zacharias Haustechnik GmbH, Hameln Ein wesentlicher Bestandteil eines neuartigen mechanischen Messplatzes ist der Klimaprüfschrank. An important part of the new type of mechanical test site is the climate test box. 1 Gesellschaft zur Förderung des Instituts für Solarenergieforschung e.v., c/o Klaus Arnold, 1. Vorsitzender, Petershof 8, Hameln, Telefon , Telefax , klaus.arnold@vku.de. 18 ISFH-Jahresbericht 2009

20 1 Institut für Solarenergieforschung Das Institut in Zahlen Statistics of the Institute Haushalt & Personal Budget & Personnel Das Institut für Solarenergieforschung Hameln/Emmerthal (ISFH) nahm ihre Forschungstätigkeit Ende 1987 auf. Es ist eine gemeinnützige Gesellschaft, deren einziger Gesellschafter das Land Niedersachsen ist. Die institutionelle Förderung erfolgt aus dem Haushalt des Ministeriums für Wissenschaft und Kultur und deckt im Berichtsjahr 22,6% des Gesamtetats von 11,3 Millionen ab. Vor fünf Jahren betrug dieser Anteil noch rund 67%. Neben dieser institutionellen Förderung durch das Land Niedersachsen erzielt das Institut Drittmitteleinnahmen von öffentlichen Forschungsförderern, wie dem Bund, dem Land Niedersachsen oder der Europäischen Union (EU). Die Einnahmen aus der öffentlichen Projektforschung betragen im Berichtsjahr 4,8 Millionen. Hinzu kommen Drittmitteleinnahmen aus der Industrie für Auftragsforschung, die im Jahr ,9 Millionen betrugen. Zum Ende des Jahres 2009 waren am ISFH 155 Personen beschäftigt gegenüber 75 Personen im Jahr Innerhalb der letzten fünf Jahre hat sich damit die Mitarbeiterzahl mehr als verdoppelt. Bei der Mehrzahl der Beschäftigten handelt es sich um im Rahmen von Forschungsprojekten zeitlich befristet angestellte Doktoranden sowie wissenschaftliches und technisches Personal. In der Gruppe der studentischen Mitarbeiter sind es Praktikanten, Studienarbeiter und Diplomanden von Universitäten und Fachhochschulen, die im Rahmen ihrer wissenschaftlichen Ausbildung am ISFH beschäftigt werden. Rund 30 Mitarbeiter sichern als permanent beschäftigte die Kontinuität der wissenschaftlichen Arbeit und in den zentralen Diensten die Aufrechterhaltung der Infrastruktur. The Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) started its research activities at the end of It is a non-profit association whose only proprietor is the state of Lower Saxony. Basic funding is covered by the budget of the Ministry for Science and Culture and is 22,3% of the total budget, which was 11.3 m in Five years ago this fraction amounted to about 67%. Besides this institutional sponsorship, the Institute receives so-called third-party funding from public research sponsors such as the Federal Government, the State Government of Lower Saxony or the European Union (EU). In addition to that the income from public research sponsors was 3.9 m. At the end of 2009 the ISFH had 155 employees compared to 75 employees in Within the last five years the number of employees has more than doubled. The majority of the staff is scientific and technical personnel as well as Ph.D. students employed on a temporary basis to undertake research projects. The students involved comprise undergraduate students from universities or technical colleges doing practical work or studying for diplomas. They are supervised in their scientific work at the ISFH. About 30 employees are permanently employed and guarantee the continuity of the scientific work and the maintenance of the infrastructure in the central services. Der ISFH-Haushalt nach Einnahmequellen aufgeschlüsselt. The ISFH budget broken down into funding sources. Die Personalstruktur und Beschäftigtenzahlen am ISFH. The structure of personnel and number of employees at ISFH. ISFH Annual Report

21 2 Forschungsabteilungen Research departments Abteilung Photovoltaik Photovoltaics department Forschungsthemen Research topics Hochleistungssiliciumsolarzellen in Beidseitenkontakt-, Rückkontaktoder Bifacialkonfiguration Hochleistungssiebdrucksolarzellen Multikristalline Siliciumsolarzellen Siliciumdünnschichtsolarzellen und -module nach dem Porösen-Silicium-Prozess (PSI) Laserprozesse für kristalline Silicium-Solarzellen Inkjet- und Dispensverfahren für Solarzellen Berührungsfreie lokale Nasschemie Charakterisierung von Solarsiliciummaterialien für verbesserte Solarzellenwirkungsgrade Verfahren für oberflächenpassivierende Schichten (SiO2, SiNx, SiCx, a-si, Al2O3) High-efficiency silicon solar cells in two-side-contact-, rear-contact or bifacial configuration High-efficiency screen printed solar cells Multicrystalline silicon solar cells Silicon thin-film solar cells and modules applying the porous silicon process (PSI) Laser processing on crystalline silicon solar cells Inkjet- and dispens processes Non-touching local wet chemical processes Characterization of solar silicon materials to improve cell efficiencies Methods for surface passivation (SiO2, SiNx, SiCx, a-si, Al2O3) New camera-based characterization methods for silicon materials, solar cells and modules Innovative interconnection techniques for PV modules (alternative soldering methods) Long-term stability of solar cells and modules Industrially feasible technology and process development One, two- and three-dimensional computer-aided simulations of innovative solar cell structures Neue kamerabasierte Charakterisierungsverfahren für Si-Materialien, Solarzellen und Module Neuartige Verbindungstechnik für PV-Module (alternative Lötverfahren) Langzeitstabilität von Solarzellen und PV-Modulen Industrienahe Technologie- und Prozessentwicklung Ein-, zwei- und dreidimensionale rechnergestützte Simulation neuartiger Solarzellenstrukturen Dienstleistungen Services Auftragsforschung zu grundlegenden physikalischen Fragestellungen in der Photovoltaik Auftragsforschung zu technologieorientierten Fragestellungen in der Photovoltaik Klimatests für PV-Module (Feuchte-Frost etc.) Charakterisieren von Solarzellen, Prozessen und Materialien Equipment & facilities Apparative Ausstattung 20 Research on fundamental questions in the field of photovoltaics Research on production technology in the field of photovoltaics Climate tests of PV modules (Humidity-freeze, etc.) Characterization of solar cells, processes and materials Reinraumlabore für Siliciumtechnologie bis mm Laserlabor mit sechs Lasermaterialbearbeitungssystemen Siebdrucktechnologie Dotierprofilmessung mit ECV-Profiler Remote- und Direkt-Plasmabeschichtungsanlagen, großflächige Inline Remote-Plasmabeschichtungsanlage Lampenofen (RTP) Wasserstoff-Temperofen für 6 -Wafer Verbindungs- und Modultechnologie: Löttechnik und Laminator Klimakammern sowie UV- und Halogenlampen-Bestrahlungsplatz Sonnensimulator (einschließlich intensitätsabhängiger I/U-Kennlinien), spektrale Empfindlichkeit (SR), intensitätsabhängige Leerlaufspannung (Suns-Uoc), spektral- und ortsaufgelöste Kurzschlussstrom-Messungen (SR-LBIC), Isc/Uoc-Transientenmessungen, Lock-In Infrarot-Thermografie, kamerabasierte Elektrolumineszenz Mikrowellen-detektiertes Photoleitungsabklingen (MW-PCD) Infrarotkamera-Lebensdauertopographie (ILM) Quasistatische Photoleitung (QSSPC) 2 Clean rooms for silicon technology up to mm2 Laser laboratory with six laser material processing systems Screen-printing technology Dopant profile measurement using ECV-profiler Remote and direct plasma deposition systems, large-area in-line remote plasma deposition system Rapid Thermal Processing (RTP) Hydrogen furnace for 6 -wafers Interconnection and module technology: soldering methods and laminator Environmental testing, UV- and halogen-lamp illumination chambers Sun simulator (including intensity-dependent I/V-curves), spectral response (SR), intensity-dependent open-circuit voltage (Suns-Voc) spectrally and spatially resolved light beam induced current (SRLBIC), Isc/Voc transient measurement, lock-in infrared thermography, camera-based electroluminescence Microwave-detected photoconductance decay (MW-PCD) Infrared lifetime mapping (ILM) ISFH-Jahresbericht 2009