2020-11-01  –  2024-12-31

269.293,00 EUR

Universität Stuttgart - Fakultät 5 Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Photovoltaik, Stuttgart, Baden-Württemberg

03EE1070B

Dünnschichttechnologien Sonstige Materialien/Technologien [EB1028]

01217814/1  –  PrOperPhotoMiLe - Vorhersage der Betriebslebensdauer von Perowskit-Photovoltaik: Beschleunigungsfaktoren ermittelt durch in einer Stabilitätsstudie durch maschinelles Lernen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Perowskit-Solarzellen (PSZ) basierend auf Metall-Haloiden haben die Entwicklung der Photovoltaik in den letzten Jahren stark vorangetrieben. Im Moment erreichen sie einen Wirkungsgrad von über 25 % bei niedrigen Kosten und einfacher Herstellung. Weiterhin kann die Kombination von Perowskiten mit vorhandenen Siliziumsolarzellen in einer sogenannten Tandemarchitektur entscheidend zu einer CO2-neutralen Wirtschaft und somit zur Energiewende beitragen. Allerdings stellt die begrenzte Lebensdauer von PSZ ein großes Fragezeichen hinsichtlich einer möglichen Kommerzialisierung dar. Daher sind beschleunigte Stabilitätstests für PSZ erforderlich, um vielversprechende Materialien und Solarzellen-Architekturen zu identifizieren sowie deren maximale Lebensdauer vorherzusagen. Trotz weltweiten Bemühungen in Bezug auf Stabilitätsuntersuchungen ist eine große Varianz zwischen verschiedenen Solarzellentypen, experimentellen Verfahren und berichteten Prozessparametern festzustellen. Die Antragsteller haben vor Kurzem ein Konsens-Papier veröffentlicht, das Richtlinien für den Test der PSZ-Stabilität und für die Berichterstattung von zukünftigen Datenerhebungen vorgibt. Die Analyse großer Datenmengen stellt jedoch eine ebenso große Herausforderung dar. Die Antragsteller schlagen vor, ihre Forschungsexpertise im Bereich der Analyse großer Datenmengen auf Basis des automatisierten maschinellen Lernens und der Fabrikation von hocheffizienten PSZ zu bündeln. Diese interdisziplinäre Forschung zielt auf die Entwicklung einer automatisierten Methodik für die Analyse von PSZ-Stabilitätsdaten ab, die mit Hilfe standardisierter Tests erstellt werden. Eine solche Analyse hat zum Ziel, einen beschleunigten Test hervorzubringen, der zuverlässig die Alterung bei normalen Betriebsbedingungen über Jahre hinweg extrapoliert. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dazu eingesetzt, die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen PV-Industrie innerhalb des PSZ-Forschungs- und Fertigungssektors zu stärken.