Holländische Wissenschaftler haben ein kristallines Photovoltaik-Modul entwickelt, das keiner Lötverbindungen besitzt. Ein elektrisch leitfähiger Klebestoff sorgt dafür, dass der Solarstrom fließt. Das Energie-Forschungszentrum der Niederlanden (ECN) hat ein Rückkontakt-Modul entwickelt, dessen Kontakte mit elektrisch leitfähigem Kleber verbunden sind.

Auf die alt bewährten Lötverbindungen wurde bei der Kontaktierung der Photovoltaik-Zellen ganz verzichtet. „Kleben bedeutet für die empfindlichen Zellen weniger Stress,“ erklärt Paul de Jong, Produktmanager beim ECN. Denn Zellen, die weniger als 150 Mikrometer dünn sind, lassen sich nicht ohne Schaden verlöten.

Die hohe Temperatur beim Lötprozess von mehr als 200 Grad Celsius verbiegt die empfindlichen Zellen und verursacht kleinste Risse im Silizium. Deshalb verwendeten die Forscher Leitkleber, um die 120 Mikrometer dünnen Rückkontakt-Zellen zu kontaktieren. Er härtet schon bei 150 Grad Celsius im Ofen aus und bleibt auch nach dem Abkühlen flexibel, was die Spannungen im Material ausgleicht.

Im Inneren des Leitklebers sorgen Metallflocken dafür, dass der Strom fließen kann. Die Partikel können aus Kupfer, Gold oder Nickel sein. Häufig ist es aber wegen der guten Leitfähigkeit Silber in Pulver- oder Flockenform. Schrumpft der Kleber beim Aushärten im Ofen zusammen, überlappen sich die Metallflocken und bilden eine leitende Verbindung. Bis zu 80 Prozent der Klebemasse bestehen aus diesen so genannten Füllstoffen und das macht den Kleber teuer, denn durch den wertvollen Rohstoff Silber kostet er mehr als herkömmliche Lötlegierungen.

„Man hat zwar erstmal höhere Materialkosten, aber in der Gesamtrechnung können die Zellen dünner und damit preiswerter produziert werden,“ erläutert Martin Fleuster, Leiter von Forschung und Entwicklung beim niederländischen Modul-Hersteller Solland Solar Cells BV.

Foto: Solland Solar

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