Das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) hat in Zusammenarbeit mit Singulus Technologies den Wirkungsgrad von Siebdruck-Silizium-Solarzellen auf 20,1 Prozent gesteigert. Nur Schott Solar und Q-Cells erzielten bislang höhere Raten. Das Fraunhofer ISE bestätigt den Wert in einer unabhängigen Messung.
Eine verbesserte Zellrückseite mit einer ICP-AlOx/SiNy Doppelschicht ermöglicht diesen Fortschritt ohne "Selektive Emitter" Technologie. 20,1 Prozent ist einer der weltweit höchsten gemessenen Wirkungsgrade für industrietypische Solarzellen mit Siebdruckmetallisierung.
Zwei technologische Verbesserungen ermöglichen die Wirkungsgradsteigerung. Zum einen wird die Rückseite der Solarzellen mit einer ICP-AlOx/SiNy Doppelschicht passiviert. ICP steht für "Inductively Coupled Plasma" und bezeichnet die für AlOx neuartige Abscheidemethode, für die Singulus aktuell eine integrierte Produktionslösung entwickelt. Die Kontaktierung durch Aluminium auf der Rückseite der Zelle erfolgt mittels Laserablation hergestellter, linienförmiger Kontaktöffnungen. Die modifizierte Zellrückseite reflektiert das Sonnenlicht besser und verringert zudem die Ladungsträgerrekombination, wodurch sich Strom und Spannung der Zelle verbessern.
Zum anderen wird die Zellvorderseite mittels Doppelsiebdruck metallisiert, welches schmalere Kontaktfinger und daher eine geringere Abschattung ermöglicht. Dieser Siebdruck-Prozess wurde zusammen mit DEK Solar am ISFH optimiert unter Verwendung ihrer Eclipse Siebdruck-Plattform und Präzisionssiebe. Darüber hinaus wurde die Solarzelle mit industrietypischen Prozess-Sequenzen hergestellt.