Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSPForschungsergebnisse aus dem Projekt »IndiFiduell« haben auf der 42. European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (EU PVSEC) viel Beachtung gefunden: Der Posterbeitrag von Stephan Großer und dem Autorenteam wurde mit einem der renommierten Poster Awards ausgezeichnet. Neben Stephan Großer gehören Alexander Müller, Robert Göckeritz, Tobias Nitsche, Daniel Buckland, Giuseppe Galbiati und Bengt Jäckel zu den Verfassern.
Der Beitrag mit dem Titel »Investigating the 3-dimensional structure of metallic filler particles in electrically conductive adhesives« beleuchtet die räumliche Struktur metallischer Füllstoffe in elektrisch leitfähigen Klebstoffen für PV-Anwendungen. Ziel ist es, deren Materialverhalten besser zu verstehen und damit neue, silberressourcenschonende Verbindungstechnologien zu ermöglichen – ein wichtiger Schritt in Richtung materialeffizienter, bleifreier PV-Produktion.
Die Forschung entstand im Rahmen des Projekts »IndiFiduell«: In diesem BMWE-geförderten Verbundvorhaben entwickelt ein interdisziplinäres Forschungsteam ein neuartiges Verfahren zur Verbindung von Silizium-Solarzellen – darunter n-Typ Rückkontakt-, n-Typ TopCon- sowie Perowskit-Silizium Tandem-Zellen – mit dem Ziel, langzeitstabile Hochleistungsmodule zu ermöglichen.
Ein zentraler Fokus liegt dabei auf dem effizienten Materialeinsatz: Der Verbrauch von kostenintensivem Silber für die Zellmetallisierung und -verbindung wird drastisch reduziert. Stattdessen kommt eine bleifreie Solarzellverbindungsmethode zum Einsatz, die individuelle Draht-Finger-Kontakte ermöglicht und gleichzeitig mit dem klassischen Hochdurchsatz-Stringverfahren kompatibel ist.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Lot- oder Leitkleberprozessen wird beim IndiFiduell-Verfahren die mechanische Haftung zwischen Solarzelle und Zellverbinder zusätzlich durch einen Kleber verstärkt. Dadurch lassen sich elektrischer und mechanischer Kontakt separat optimieren, was neue Freiheiten in der Prozessgestaltung eröffnet und signifikante Einsparungen bei den Modulherstellungskosten ermöglicht.
Das Teilvorhaben am Fraunhofer CSP widmet sich der Bewertung und Charakterisierung ressourcenschonender, bleifreier elektrischer Kontakte für die Photovoltaik. Im Mittelpunkt steht die Bestimmung von Material-Eigenschaftsbeziehungen, um die Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit zukünftiger Modultechnologien gezielt zu verbessern.
Am Fraunhofer CSP steht neben etablierten, prozessentwicklungsnahen Messverfahren auch die Entwicklung und Erprobung neuer mikrostruktureller Analysemethoden imFokus, um die Kontaktqualität von Solarzellen präzise zu bewerten. Ziel ist es, den Einsatz teurer Materialien wie Silber gezielt zu reduzieren – ohne Einbußen bei elektrischer Leistung oder Stabilität – und somit ressourcenschonende Verbindungstechnologien für die Photovoltaik zu entwickeln.
Die Auszeichnung auf der EUPVSEC 2025 unterstreicht nicht nur die wissenschaftliche Qualität der Arbeit, sondern auch die Relevanz des Themas für die internationale Photovoltaik-Branche.
»IndiFiduell« wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert (FKZ 03EE1185).
(7. Oktober 2025)