Elektromos és optikai elvű mérőkészülék család fejlesztése vékonyréteg napelemek gyártásközi és laboratóriumi minősítésére

A fotovoltaikus ipar egyik jelentősen növekvő szegmensét a vékonyréteg szerkezetű napelemek képezik. Ennek egyik alapvető oka a megfelelő kristályos szilícium alapanyag hiánya, a másik oka a vékonyréteg napelemekolcsó előállítási költsége. A jelenlegi napelemgyártás mintegy 10-15 % át kitevő vékonyréteg alapú napelemek piaci részesedése 2015-re előrejelzések szerint 30-35%-ra fog emelkedni. Míg a kristályos napelem gyártás mérési igényei és a gyártási minősítés módszerei ismertek, addig a vékonyréteg napelemek gyártásközi minősítése még nem megoldott. A Semilab Zrt., mint a napelemes méréstechnika vezető világpiaci szereplője érdekelt a vékonyréteg napelemek minősítő rendszereinek piacán is a megfelelő részesedés megszerzésében. A BudaSolar Technológiai Kft., mint kulcsrakész amorf szilícium alapú napelem gyártósorok és a csatlakozó technológiák szállítója alapvetően érdekelt a mikrokristályos szilícium (mikromorf Si) és a CIS vékonyréteg napelem struktúrák fejlesztésében, és a hozzátartozó minősítő eljárások fejlődésében. A projektben partnerként részt vevő BME EET az érintésmentes félvezető vizsgálati technológiák terén rendelkező ismeretei az MTA MFA pedig az ellipszometriás mérések terén szerzett magas szintű szakmai ismereteivel járult hozzá lényegesen a projekt megvalósulásához. A jelen PVMET projekt keretében olyan érintésmentes vizsgálatok végző műszercsalád kifejlesztése volt a cél, amely a legtöbb vékonyréteg napelem típus gyártásközi és laboratóriumi minősítésére alkalmas.

A konzorcium az alábbi volt:

  • Konzorciumvezető: SEMILAB Zrt.,
  • BudaSolar Kft.,
  • BME Elektronikus Eszközök Tanszéke, MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet.

A BME feladatai a következők voltak:

  • Referencia és összehasonlító mérések végzése felületi fotofeszültség mérési eljárás fejlesztéséhez
  • Referencia és összehasonlító mérések végzése rezgőkondenzátoros mérési eljárások fejlesztéséhez
  • Napelemminták készítése és preparálása
  • Hőkamerás vizsgálatok végzése napelemeken

A BME eredményei több külföldi folyóirat és konferencia cikk formájában kerültek publikálására.

A projekt eredményeképpen a Semilab Zrt. kifejlesztett egy érintésmentes vékonyréteg napelemek minősítésre szolgáló műszercsaládot, amely azóta szerepel a termékportfoliójukban.