„IP-Schutz“ gegen Patentverletzungen in der Solarindustrie
Das Projekt „IP-Schutz“ entwickelt neue Techniken zur hochauflösenden Analyse von Materialien und Dünnschichten in Solarzellen, um Patente effektiv schützen zu können.
Präzise Analysen zur Sicherung von Patenten: Schutz geistigen Eigentums in der Solarzellenforschung.
Foto: PantherMedia / Andriy Popov
In der Photovoltaikindustrie sind technische Innovationen entscheidend, um Wettbewerbsvorteile zu sichern und sich auf dem Markt abzuheben. Fortschritte in der Material- und Dünnschichtanalyse ermöglichen es, die Leistung und Effizienz von Solarzellen zu optimieren und gleichzeitig Patente wirksam zu schützen. Das heißt: Das Projekt „IP-Schutz“ zielt darauf ab, präzise Analysetechniken zu entwickeln, die nicht nur zur Verbesserung der Technologie beitragen, sondern auch den rechtlichen Schutz geistigen Eigentums in der Branche stärken. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) entwickelt gemeinsam mit Partnern Methoden, um Patentverletzungen sicher nachweisen zu können.
Wert auf die „juristisch-technologische Absicherung“
Erfindungen im Bereich der Solarzellen können leicht nachgeahmt werden, was Patentverletzungen in der Solarindustrie schwer nachweisbar macht. Bei fortschrittlichen Technologien wie PERC, HJT, TOPCon, Rückkontaktzellen oder Perowskit-Tandem legen die Hersteller daher zunehmend Wert auf die „juristisch-technologische Absicherung“ ihres geistigen Eigentums.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt „IP-Schutz“ läuft bis März 2027 und hat, wie bereits erwähnt, das Ziel, neue Techniken für die Material- und Dünnschichtanalyse in der Solarzellenforschung zu entwickeln. Der Fokus liegt dabei auf der Untersuchung von Grenzflächen. Im Mittelpunkt stehen innovative Verfahren zur großflächigen Präparation und hochauflösenden Charakterisierung verkapselter Schichten, zur Lokalisierung von mikroskopischen Strompfaden und zur Bewertung lokaler Passivierungseigenschaften. Diese Methoden sollen durch vereinfachte und schnelle Messverfahren unterstützt und in die Praxis überführt werden.
Mit anderen Worten: Das Ziel besteht darin, Solarzellen und ihre Eigenschaften so präzise zu analysieren, dass Patentverletzungen erkannt und nachgewiesen werden können.
Material- und Grenzflächeneigenschaften bewerten
Mit kombinierten Tiefenprofilierungs-Messverfahren wie TEM, ToF-SIMS und XPS lassen sich organische und anorganische Schichten sowie Grenzflächen äußerst präzise bis in den atomaren Bereich untersuchen. Diese Methoden bieten die nötige Empfindlichkeit und Auflösung. Um mikroskopische Strompfade, ihre Verteilung, Größen und funktionalen Eigenschaften nachzuweisen, setzt das Team auf Rastersondentechniken, elektronenstrahlbasierte Verfahren und Nano-Probing.
„Für die Entwicklung von neuartigen Präparationsverfahren, mit denen der schädigungsarme, analytische Zugang zu vergrabenen Grenzflächen in Solarzellen geschaffen werden soll, setzen wir großflächig anwendbare Ätz- und Polierverfahren wie etwa Schrägschliffe auf der Grundlage von Plasma-Polieren und Ultrakurzpulslaser-Ablationstechniken ein“, erklärt Stefan Lange, der Projektleiter von „IP-Schutz“ und kommissarischer Teamleiter „Solarzelldiagnostik“ am Fraunhofer CSP.
Damit könnte man Material- und Grenzflächeneigenschaften in zukünftigen Solarzellenmultilagensystemen eindeutig und juristisch stichhaltig zu bewerten, einschließlich der zugrunde liegenden Ursache-Wirkungs-Prinzipien.
„Praxisrelevante und juristisch belastbare materialanalytische Methoden zur Bewertung von Schutzrechtsverletzungen sind für die Photovoltaik-Industrie von großem Interesse. Sie sind Voraussetzung für die industrielle Verwertung von Forschungsergebnissen und betreffen schon heute erhältliche Solarmodule auf internationalen Märkten ebenso wie die Absicherung zukünftiger Patente in der Vorausentwicklung“, kommentiert Dr. Marko Turek, kommissarischer Gruppenleiter „Diagnostik und Metrologie Solarzellen“ am Fraunhofer CSP.
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