Ressourceneffizienz
Dünnschicht-Solarzellen ab Losgröße 1 wirtschaftlich produzieren

14.04.2022 Ressourceneffizienz

Das Unternehmen Sunplugged – Solare Energiesysteme GmbH produziert seine flexiblen Dünnschicht-Photovoltaikfolien (CIGS) nach Kundenanforderung – auch in Losgröße eins. So sind geometrisch komplexe Formen der Solarzelle genauso möglich wie Modulspannungen zwischen zwei und 20 Volt.

Die dazu entwickelte Rolle-zu-Rolle-Fertigungsanlage besteht aus mehreren hintereinander geschalteten Bearbeitungsstationen: Nach dem Abwickeln der speziell beschichteten Folie wird diese durch einen Kurzpulslaser an einer ersten Station strukturiert. Es werden etwa 30 Mikrometer feine Linien abgetragen. Sie sind nötig, um die einzelnen Schichten der Folie anschließend miteinander verschalten zu können.

Für die Realisierung der Verschaltung hat Sunplugged mit einem Forschungsteam vom Zentrum für additive Produktion am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA kooperiert. Eine entsprechend auszulegende Prozessstation der Rolle-zu-Rolle-Anlage soll mittels Inkjet-Druck ein isolierendes Materialsystem mikrometergenau in die abgetragenen Gräben der Folie aufbringen. Danach durchläuft die Folie weitere für die Verschaltung notwendige Fertigungsschritte und wird am Ende passgenau zugeschnitten.

In einem nächsten Schritt sollen Algorithmen und Druck-Prozessstrategien entwickelt werden, mit deren Hilfe sich Fehldrucke vermeiden lassen.

Bildnachweis: Dünnschicht-Photovoltaikfolie, Quelle: © Sunplugged – Solare Energiesysteme GmbH

Fraunhofer ISI VDMA