2019-10-01  –  2023-03-31

295.305,00 EUR

Institut für Physik und Astronomie - Physik weicher Materie, Potsdam, Brandenburg

03EE1017C

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 Projekt P3T zielt darauf, hocheffiziente, großflächige Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen auf der Basis der etablierten PERC-Silizium-Solarzell-Technologie zu entwickeln und in Demonstrator-Module zu integrieren. Der technologische Ansatz des Konsortiums 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 die Rekombination der Ladungsträger aus der Silizium-Zelle an der Grenzfläche zur Top-Perowskit-Solarzelle stark reduziert, die auf die POLO-Tunnel-Junction aufgebaut wird. Im Projekt werden gezielt Materialkombinationen für die Top-Solarzelle mit der schnellen und flexiblen nasschemischen Darstellungsroute evaluiert und ausgewählte Kombinationen auf die skalierbare Verdampfungstechnik übertragen. Im Zentrum der Arbeiten im Teilvorhaben steht die Erforschung von Verlustprozessen in Perowskit-Solarzellen und -Topzellen, und damit verbunden die Entwicklung von Ladungstransportschichten und Multischichtsystemen mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Ziel sind stabile Perowskit-Solarzellen und -Topzellen bei Absorberbandlücken von 1,66-1,68 eV mit Leerlaufspannungen von 1,23 V, Füllfaktoren von 80 % und Kurzschlussströmen (bei Beleuchtung durch die semitransparente Topelektrode) von 19,5 mA/cm2. Die Arbeiten in diesem Teilvorhaben bilden die Voraussetzungen für die Realisierung effizienter Tandemzellen und das Erreichen der Projektziele.