2019-10-01  –  2023-03-31

1.129.997,00 EUR

Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin, Berlin

03EE1017A

Dünnschichttechnologien Sonstige Materialien/Technologien [EB1028]

01187539/1  –  P3T - Perowskit-POLO-PERC Tandemsolarzellen und -module

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Das Ziel des Projekts P3T ist die Entwicklung hocheffizienter, großflächiger Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen als 'drop-in upgrade' auf der Basis der etablierten PERC-Silizium-Solarzell-Technologie, und deren Integration in Demonstrator-Module. Damit werden wichtige Bausteine auf dem Weg zur industriellen Realisierung von Tandem-Modulen aus Perowskit-Silizium-Solarzellen bearbeitet, so dass die Entwicklungen in P3T die weitere Verbreitung der Photovoltaik und damit die Energiewende deutlich beschleunigen würde. Durch die frühe Integration von Teststrukturen und Tandem-Solarzellen in einen Modulverbund und die Alterung dieser Proben kann frühzeitig in der Entwicklung sichergestellt werden, dass die gewählten Material- und Prozesskombinationen für die Modulintegration geeignet sind. So werden Fehlentwicklungen ausgeschlossen, die möglicherweise z.B. die Lebensdauer der Tandem-Module einschränken. Der technologische Ansatz des P3T Konsortium ist es, den Vorderseiten-Kontakt einer PERC-Zelle durch ein passiviertes Kontaktschema (polycrystalline silicon on oxide, POLO) zu ersetzen, das die Basis für die interne Serienverschaltung bildet. So wird gewährleistet, dass die Rekombination der Ladungsträger aus der Silizium-Zelle an der Grenzfläche zur Top-Solarzelle stark reduziert ist. Auf die POLO-Tunnel-Junction wird die Top-Perowskit-Solarzelle aufgebaut. Im P3T-Projekt werden gezielt Materialkombinationen für die Top-Solarzelle mit der schnellen und flexiblen nasschemischen Darstellungsroute evaluiert und ausgewählte Kombinationen auf die skalierbare Verdampfungstechnik übertragen. Auch werden wir die bisher in der Perowskit-Community noch übliche sehr kleine Zellfläche von < 1 cm² hochskalieren. So stellt Oxford PV Tandemzellen im industriellen Standardmaß M2 (156 x 156 mm²) her. Weiterhin sollen Mini-Module mit mindestens drei solcher M2 Zellen verschaltet und verkapselt zunächst demonstriert und dann bis auf einen Wirkungsgrad von >25% optimiert werden.