Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat Silizium-Heterojunction-Solarzellen (SHJ) mit einem Silberbedarf von nur 1,4 Milligramm pro Watt hergestellt. Das ist etwa ein Zehntel dessen, was heute in der industriellen Produktion Standard ist, heißt es in einer Mitteilung des Forschungsinstituts. Um dies zu erreichen, wurde das Silber in der Metallisierungspaste für die Vorderseite der Solarzellen teilweise und für die Rückseite vollständig durch Kupfer ersetzt. Ein optimiertes Druckverfahren sorgte zudem für besonders feine Metallkontakte (das Bild zeigt eine eingefärbte Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme eines mit silberbeschichteter Kupferpaste gedruckten Kontakts). Die kupfermetallisierten SHJ-Solarzellen erreichten laut Fraunhofer ISE einen höheren Wirkungsgrad als ihre Referenzzellen mit Silberkontakten.
Das Forschungsergebnis ist Teil des Verbundprojektes »HIT – Hochqualitative innovative Druckformen zur Metallisierung von Silizium-Heterojunction-Solarzellen«, das vom BMWK gefördert wird. Als Industriepartner ist der Solarzellen- und Modulhersteller Meyer Burger Germany GmbH an dem Projekt beteiligt.
Um eine PV-Produktion im Multi-Terawatt-Maßstab zu ermöglichen, müssen Solarzellen- und Modulhersteller ihren Silberverbrauch deutlich reduzieren. Laut dem Branchenverband The Silver Institute entfielen 2024 bereits 32 Prozent des weltweit industriell genutzten Silbers auf die PV-Industrie. Um langfristig nachhaltig produzieren zu können, haben Branchenexperten aus der Solarindustrie einen Silberbedarf von zwei Milligramm pro Watt Leistung als Ziel für die globale PV-Produktion errechnet.
Dass es auch ganz ohne Silber geht, zeigte Anfang April die Berliner Solyco AG. Das Unternehmen stellte mit TECC-Connect eine Verbindungstechnologie vor, die gänzlich ohne Silber, Blei und Wismut auskommt.
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