Herausforderungen und Chancen der Heterojunction-Technologie Dirk Habermann

Ähnliche Dokumente
Feldrelevante Degradationseffekte von multikristallinen Siliziumsolarzellen & -modulen

Photovoltaik-Großproduktion in Europa

PV-Modultechnik am ISFH

Funktionsweise Module Aufbau IV-Kennlinie / Verschaltung Einflüsse auf die Kennlinie Alterung / Tests Leistungsmessung

Solarzellen- und Solarmodulherstellung: Überblick über den Stand der Technik und aktuelle Entwicklungen

Entwicklung von PVT-Kollektoren: ein Überblick

Photovoltaik - Produktionstechnik und Technologie im Wandel der Zeit. Energie- und Umweltapéro Dr. Hartmut Nussbaumer

Defektanalyse von Photovoltaik-Modulen mittels Infrarot-Thermographie

Der Erfolg der Photovoltaik: Eine reine Silizium-Geschichte

Handle so, daß die Wirkungen deiner Handlung nicht zerstörerisch sind für die künftige Möglichkeit solchen Lebens

Photovoltaik-Module direkt vom Hersteller

Funktionsweise Module Aufbau IV-Kennlinie / Verschaltung Einflüsse auf die Kennlinie Alterung / Tests Leistungsmessung

Umgang mit Innovation in der Krise, am Beispiel Photovoltaik. Peter Pauli, CEO, Meyer Burger Technology AG, 20. Oktober 2014

SCOE Society s Cost of Electricity: Wie wir als Volkswirtschaft auf Energiesystemen blicken sollten

Analyse der Verlust-und Gewinnmechanismen für kristalline PV- Module

Kosten und Wert von CSP Solarstrom

STROMGESTEHUNGSKOSTEN ERNEUERBARE ENERGIEN

Qualität von Bosch. Ammoniaktest. Trag- und Soglasttest. Salzsprühnebeltest

sensors-besuch vom 02. Juni 2015 Meyer Burger AG in Gwatt bei Thun/BE

Forschung und Entwicklung für die Photovoltaik zwischen Evolution und Revolution

Produktionstechnologien für die Photovoltaik

Hocheffizienz-Zellen und Wechselrichter

U 10. Nationale Photovoltaik-Tagung 2012 TRAFO Baden, Schweiz, 23. März 2012 Page 2

Nachhaltige Energieversorgung für neue Fahrzeuge in Europa

Optimierung der Strombezugskosten und des PV-Eigenverbrauchs durch intelligentes Lastmanagement. Dr. Jürgen Neubarth :: Schwaz, 10.

Metallisierung von Silizium-Solarzellen

Photovoltaik. Herstellung und innovative Konzepte. Von Sebastian Illing und Nora Igel

FEE-Innovationspreis Energie Gestiftet von U. und Dr. R. Steyrer. Bewerbung

Lasertechnik in der Silicium-Wafer-Photovoltaik

Technologien und Tests der Aufbau- und Verbindungstechnik zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer von PV-Modulen

Photovoltaik-Module direkt vom Hersteller

SOLON SOLraise. Die PV-Lösung für maximale Leistung auch bei teilverschatteten Dächern.

Wie weit ist die Entwicklung von. Kollektoren? Prof. Matthias Rommel. Institutsleiter SPF Institut für Solartechnik. Hochschule für Technik.

Photovoltaik - Neuentwicklungen der letzten Jahre

Siliciumbasierte Photovoltaik: Gegenwart und Zukunftsperspektiven

MAXIMALE ERTRÄGE VON PV KRAFTWERKEN

Geballtes Sonnenlicht effizient genutzt. Nominiert zum Deutschen Zukunftspreis 2011

Erneuerbare Energien: die zentrale Herausforderung für die Energiepolitik im 21. Jahrhunderts

SOLON SOLraise. Die leistungsoptimierte PV-Lösung für maximale Systemsicherheit.

Stromgestehungskosten und Stand der Photovoltaik

SOLON SOLraise. Die PV-Lösung für maximale Leistung auch bei teilverschatteten Dächern.

KONSEQUENZEN FÜR EVU S

ERNEUERBARE ENERGIEN - WIE WEIT IST DIE ENERGIEWENDE?

Von der Sonneneinstrahlung bis zur Netzeinspeisung

EOPLLY 125M / 72 ( W) Monokristallines Solarmodul

Aleo Solar Deutschland GmbH Oldenburg Solarmodul mit monokristallinen Zellen

Nächste Generation von Solarzellen und -modulen auf der Basis von kristallinem Silicium. Erneuerbare Energien 2013 Berlin,

glass made for the sun

Mehr Leistung durch. High Efficiency. Modulübersicht

Photovoltaik - billiger und leistungsfähiger

SPF- Industrietag 2016: Zusammenarbeit von SPF und SUPSI für die PV-Systemtechnik

Upsolar Smart-Module. optimiert durch Tigo Energy. Höhere Rendite ohne Investitionskosten. Build 30% Longer Strings

Funktionsschichten in kristallinen Solarmodulen

SCHWARZEaleo PREMIUM MODULE S_79 +THERMIEKOMPONENTE FOTOTHERM. FTpppAL

HIT Solarzellen. W. R. Fahrner, M. Scherff. FernUniversität Hagen. Lehrgebiet für Bauelemente der Elektrotechnik

MANZ AG INNOVATIVE DÜNNSCHICHT-TECHNOLOGIEN 08. OKTOBER 2015 / DIETER MANZ

WELC ME. Peter Fath. international solar energy research center (isc) konstanz

Energieoptimierte Wärmesysteme

Solarfarming Switzerland/Canada

Photovoltaik der 3. Generation Der Weg zu einer kostengünstigen solaren Stromerzeugung. enhanced solar solutions

WAS WIRD DIE ZUKUNFT BRINGEN? VIEL SOLARSTROM!

Potenziale der Solarenergienutzung in Australien

Messung hochkapazitiver PV- Bauelemente

Photovoltaik: Strom aus der Sonne. Dr. Dietmar Borchert Fraunhofer ISE Labor- und Servicecenter Gelsenkirchen

Kristalline Solarmodule von Bosch Solar Energy

Prozesswärmekollektoren von 80 bis 250 C Neuentwicklungen im Rahmen der IEA SHC Task 33

TESS Thermischer Stromspeicher für die Energiewende

Photovoltaik im Umbruch: Internationale und nationale Entwicklungen. Walter Steinmann, Direktor, Bundesamt für Energie

Status Quo der erneuerbaren Energien in Baden-Württemberg

Vielen Dank für die Einladung zum Partnertag am

Wie entsteht ein Fotovoltaikmodul von REC?

Die Solarzelle. Passivated Emitter and Rear Locally diffused solar cell. 25% c-si Zelle erhältlich bei der University of New South Wales: ~1000EUR/W p

Solarzellen aus Si-Drähten

Untersuchung von Alterungseffekten bei monokristallinen PV-Modulen mit mehr als 15 Betriebsjahren durch Elektrolumineszenz- und Leistungsmessungen

100% Erneuerbare Energien für Strom und Wärme in Deutschland

Photovoltaik-Module. direkt vom hersteller. Solarmanufaktur Freiburg

Basics of Electrical Power Generation Photovoltaik

Multi-Funktionale Coating Competence Center

aleo S_ Polykristalliner 60-Zeller 15,2 250 (-0/+5) 1660 x 990 x /2013

LOOK INTO THE FUTURE. Technische Funktionsweise SolarInvert PPI

ToLEDo T8. ToLEDo T8 V3 4Ft 20W 2000lm 840 PRODUKTÜBERSICHT DATENTABELLE. Allgemeine Daten

SOLON SOLraise. Die PV-Lösung für maximale Leistung auch bei teilverschatteten Dächern.

Ökobilanzen von Energiesystemen

Lösungen zur dezentralen Energieversorgung

The Solar Revolution New Ways for Climate Protection with Solar Electricity

PV-Systemtechnik Ein Motor der Kostenreduktion für die photovoltaische Stromerzeugung

Auswirkungen unterschiedlicher Ladestrategien für Elektrofahrzeuge auf das Elektrizitätssystem in Kontinentaleuropa

SOLON SOLfixx. Photovoltaik-System für Flachdächer.

Organische Solarzellen auf der Basis von Polymer-Fulleren- Kompositabsorbern

Angewandte SolarExpertise Applied Solar Expertise

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR SOLARE ENERGIESYSTEME ISE

PV Modulproduzent aus Europa Erfolgreich durch Innovationen und Dienstleistungen. Sattledt 8 Feb. 2013

Vom Modul bis zur Netzintegration: Beispiele anwendungsbezogener Forschung

REGIONALE ENERGIESPEICHERKONZEPTE

Photovoltaik 3.0 Innovationen für mehr Strom aus Licht

Neuartige Methoden zur Qualitätssicherung und Fehlersuche. Nicolas Bogdanski TÜV Rheinland Heribert Schmidt FhG ISE

Nutzung der Sonnenergie in Zofingen

FACHTHEMA ENERGIE Kohle, Was kostet Erdgas und die Uran

A K Z E P TA N Z V O N E N E R G I E W E N D E - S Z E N A R I E N I N D E R B E V Ö L K E R U N G

Qualitätsbewertung PV Module

Transkript:

Herausforderungen und Chancen der Heterojunction-Technologie 29.11.2016 Dirk Habermann

Meyer Burger / 01.01.2013 Agenda 1. Einführung 2. Hocheffizienz Heterojunction Technologie (HJT) 3. HJT und SWCT Modul-Technologie 4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie 5. LCOE Betrachtung 6. Zusammenfassung 2

1. Einführung niedrig low hoch high LCOE Warum Hoch-Effizienz Solarzellen & Module? PERC HJT SWCT Heutige Technologie-Dreieck Thin Film IBC Main stream Technologie niedrig Efficiency hoch LCOE Levelized Cost of Electricity 3

1. Einführung niedrig low hoch high LCOE Warum Hoch-Effizienz Solarzellen & Module? PERC HJT SWCT Heutige Technologie-Dreieck Thin Film IBC Main stream Technologie Niemand möchte hier sein! niedrig Efficiency hoch LCOE Levelized Cost of Electricity 4

1. Einführung Evolutionäre Trends in Si-basierender Solarzellen Technologie 5

1. Einführung Evolutionäre Trends in Si-basierender Solarzellen Technologie 6

2. Hocheffizienz Heterojunction Technologie (HJT) HJT Bifacial Design HJT ist per se eine bifaziale Zellstruktur HJT- Bifazial Vorder- und Rückseite mit gleichem Effizienzpotential Exzellentes Schwachlichtverhalten ist sehr vorteilhaft für bifazialen Betrieb Keine zusätzlichen Prozessschritte für Bifazialität Gleiche Produktionskosten für mono- und bifazial HJT Zellen PID frei LID frei 7 7 confidential

2. Hocheffizienz Heterojunction Technologie (HJT) Aktueller Status HJT Zell-Effizienz 23.3% auf 6 ps CZ wafer Bifacial BB-less Zelldesign für SmartWire 239cm² CZ eff=23,3% V oc =736,7mV FF=81.3% J sc =38.64mA/cm² Roth&Rau HJT Demoline Jsc[mA/cm2] 0,742 Voc[V] 39,0 38,9 38,8 38,7878 0,740 0,738 0,738917 38,7 0,736 38,6 81 FF[%] 0,734 23,2 Eff[%] 80 79 23,0 79,8857 22,8822 22,8 22,6 22,4 8 subject to change, confidential

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Meyer Burger / 01.01.2013 Modul-Konzepte für Siliziun basierende Solarzellen Glas - Back sheet Bus-bar Zellverbindung Rückseiten Verbindung Neu Draht-Verbindung Glass-Glas Ungerahmte Module Gerahmte Module Spezial Anwendungen 9

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Meyer Burger / 01.01.2013 Modul-Konzepte für Siliziun basierende Solarzellen Glas - Back sheet Bus-bar Zellverbindung Rückseiten Verbindung Neu Draht-Verbindung Glass-Glas Ungerahmte Module Gerahmte Module Spezial Anwendungen Von besonderer Bedeutung für die HJT Technologie 10

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Besondere Anforderungen an die Modultechnologie HJT- Bifazial Verkapselung Feuchtigkeitsempfindlichkeit von Indium Zink Oxid (ITO) Lösung: TPO ersetzt EVA Metallisierung Kombination von Zellverbinder und niedrig Temperatur Ag- Kontaktpaste (max. Temperatur rund 200 C). Herstellung eines sicheren Kontaktes auf basis eines niedrig Temperaturprozesses 11 11 confidential

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Meyer Burger / 01.01.2013 Zellverbindung von HJT Solarzellen SWCT/HJT Temperatur- Zyklustest Stabile Module mit 1-2% Leistungsverlust nach 800 Zyklen Damp heat Test Nahezu verlustfrei bei 4000h Nicht jedes Verfahren ist geeignet HJT Zellen im Modul zu verbinden. Löt- und verschieden Klebeverfahren zeigen teilweise starke Limitierungen 12

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Evolution der Zellverbindung??? Zelle mit 3 bb Zelle mit 5 bb Zelle mit SWCT Ansteigende Modulleistung Abnahme Ag-Verbrauch auf Solarzellen Level Reduktion Metallisierungskosten 13

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Norm. Wert (%) Evolution der Zellverbindung 250,0% Kumulierte Metallisierungskosten von Ag (Solarzelle) und Legierung der Zellverbindung Modul Power* 200,0% 150,0% 100,0% 50,0% 0,0% Standard BSF PERC HJT 3 BB Ref. 5 BB SWCT *Leistungsmessung nur Vorderseiten Rückseite Schwarz Ohne Bifazial Effekt 14

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Vergleich Standard Bus Bar Technologie und SWCT Technologie Busbar Technologie SWCT Technologie Image from: ISFH Inaktive Zellfläche durch Bruch Gesamte Zellfläche aktiv nach Bruch SWCT Kontaktmatrix Kein negativer Einfluss durch Zellbruch Geringere Degradation über den Modullebenzyklus und bei extremer mechanischer Belastung Meyer Burger / 04-2015 15

3. HJT und SWCT Modul-Technologie Rekord Modul Mono-fazial Messung 327 Wp 16

4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie Meyer Burger / 12-10-05 Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixierten und 2 Achsen Tracking Referenz: 72 cell Tier1 mc-si Modul 315 Wp monofazial (Glas Backsheet) MB Gen2: 60cell HJT bifazial, SWCT & MB HJT. Glas-Glas ca. 290 Wp (nur Vorderseiten Effizienz ohne bifazial Effekt, ca. 300 W mit weißem Backsheet. Durchschnittliche Albedo ca. 10 % 17

4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie Meyer Burger / 12-10-05 Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixiertem und 2 Achsen Tracking Referenz: 72 Zellen Tier1 mc-si Modul 315 Wp monofacial, MB Gen2: 60 Zellen HJT bifacial, SWCT&HJT generation 2. Alle Werte sind auf das Referenzmodul normiert. 18

4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie Meyer Burger / 12-10-05 Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixiertem und 2 Achsen Tracking (normiert auf W/Wp) Modul-Nennleistung Sonnenaufgang Sonnenuntergang Gegenüber Standard Modulen profitieren Bi-fazial Module stärker vom Tracking Modus 19

4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie Leistungsgewinn (%) Meyer Burger / 01.01.2013 Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixiertem und 2 Achsen Tracking 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% Vergleich HJT bifacial zu Mono Standard (normiert auf Wh/Wp) HJT Bifaz. / Mono Ref. 2axis HJT Bifaz. / Mono Ref. fix 10% 5% 0% 08:00 09:40 11:20 13:00 14:40 16:20 20

5. LCOE Betrachtung Einfluss der Moduleffizienz auf den LCOE Wert PERC / SWCT HJT monofacial / SWCT HJT bifacial / SWCT Module eff. (%) 17,64 19,20 19,20 + 5% Bi-fazial Einstrahlung 20,16 +10 % Bi-fazial Einstrahlung 21,12 +15% Bi-fazial Einstrahlung 21,41 PERC HJT Mono-fazial 327 W bi-facial Rekord Modul HJT/SWCT 2015 HJT bifacial +15% rear illumination Europa, Teile USA S-Europa, Asien Arabien, Zentr. Afrika LCOE source: Manufacturing the solar future ed. 2014 MB SWCT/HJT bi-fazial Module zeigen eine excelente LCOE 21 confidential

5. LCOE Betrachtung Einfluss der Moduleffizienz auf den LCOE Wert *Standard Technologie Modifiziert aus P.Verlinden 2014 Stromgestehungskosten in /kwh Quelle: Fraunhofer ISE 2013 PV klein PV gross Wind Onshore Wind Biogas Braun Offshore Kohle Stein Kohle GuD Erdgas Zielbereich * Al-BSF & PERC (mono/multi)

5. LCOE Betrachtung Einfluss der Moduleffizienz auf den LCOE Wert *Standard Technologie Modifiziert aus P.Verlinden 2014 Stromgestehungskosten in /kwh Quelle: Fraunhofer ISE 2013 Bifazial HJT/SWCT PV klein PV gross Wind Onshore Wind Biogas Braun Offshore Kohle Stein Kohle GuD Erdgas Zielbereich * Al-BSF & PERC (mono/multi)

6. Zusammenfassung Meyer Burger / 01.01.2013 1. Heterojunction Technologie (HJT) ist eine Solarzellen Technologie, die Bifazialität und Effizienz auf höchstem Niveau erreicht 2. HJT Technologie stellt besondere Anforderungen an die Verbindungstechnologie im Modul. Innovative Verbindungstechnologien -wie SWCT- sind erforderlich 3. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie belegen höchste Performance der HJT Technologie 4. HJT in Kombination mit SWCT ermöglichen bereits heute LCOE Werte auf dem Niveau der Braunkohlebasierenden Energiegestehungskosten 24