Verbundvorhaben: PVKIS - Dünnschicht-Tandem-Photovoltaik: Nachhaltige Perowskit/CIGS Solarmodule aus industriellen Prozessen; Teilvorhaben: Materialselektive Laserprozesse für Perowskit-Topzellen auf CIGS-Solarschichten
Zeitraum
2024-10-01 – 2027-09-30
Bewilligte Summe
65.968,93 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1206F
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien Sonstige Materialien/Technologien [EB1028]
Verbundvorhaben
01265639/1 – PVKIS - Dünnschicht-Tandem-Photovoltaik: Nachhaltige Perowskit/CIGS Solarmodule aus industriellen Prozessen
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Mit der Entwicklung der Perowskit (Tandem)-Solarzellen besteht die Chance zu einem neuen Technologievorsprung für deutsche und europäische Solarfirmen. Im beantragten Vorhaben soll mit direkter Industriebeteiligung eine hocheffiziente Dünnschicht PVK/CIGS Tandem-Architektur für die industrielle Fertigung entwickelt werden, die marktübliche CIGS Bottom-Module zu einem 2-Terminal Tandem-Modul erweitert. Im Teilvorhaben werden wir materialselektive Laserprozesse für die Schichten der Perowskit-Teilsolarzelle entwickeln, die auf die vorhandenen CIGS-Teilzellen (Bottom-Zelle) aufgebracht sind. Das Teilvorhaben ist wiederum in 2 Aktivitäten unterteilt: (1) Verschalten der Solarzellen aus Perowskit-Teilzelle mit CIGS-Bottom-Teilzelle zu Modulen. Wir haben bereits Erfahrung mit der Verschaltung von Perowskit-Solarzellen zu Modulen allerdings ohne eine Bottom-Zelle. Die Materialien der CIGS-Bottom-Zellen sind jedoch sehr empfindlich gegenüber der Laserstrahlung, so dass sie schnell zerstört werden. Wir wissen bereits, dass die Parameter und insbesondere die Pulsdauer zur Verschaltung von normalen Perowskit-Zellen zur Zerstörung der darunter liegenden CIGS-Zelle führt. Unser Lösungsansatz ist, mit Lasern kürzerer Pulsdauer und mit anderen Laserwellenlängen diese Verschaltung durchführen zu können, ohne dass es zu Zerstörungen oder nennenswerter Effizienz-Einbuße kommen wird. Wir werden bei diesem Arbeitspaket im Austausch mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW) sein uns uns ergänzen. Ggf. können wir Ausrüstung temporär zur Verfügung stellen. (2) Modifikation der Schichten und Oberflächen. In dieser Teilaktivität soll mit Lasern selektiv Schichten der Top-Zelle (insb. die Perovskit-Schicht) so modifiziert werden, dass die Kristallstruktur verbessert wird. Und es soll die Grenzfläche derart beeinflusst werden, dass die Defektdichte reduziert wird und Ladungsträger-Rekombinationsverluste verringert werden.