Verbundvorhaben: optiCIGSII - Optimierte Qualitätsanalyse von CIGS-Modulen mittels bild-gebender Messtechnik und Spektroskopie; Teilvorhaben: Modulanalytik und Fehlerauswertung
Zeitraum
2018-08-01 – 2022-10-31
Bewilligte Summe
226.292,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0324297C
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien Chalkopyrite [EB1022]
Verbundvorhaben
01183337/1 – optiCIGSII - Optimierte Qualitätsanalyse von GIGS-Modulen mittels bildgebender Messtechnik und Spektroskopie
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Die CIGS-Dünnschichttechnologie zeigt nach wie vor ein hohes Wirkungsgrad-Potential. In den vergangenen Jahren konnten weitere Wirkungsgradsteigerungen sowohl auf Zell- als auch auf Modulebene erzielt werden. Insbesondere bei der Zellentwicklung konnten Verbesserungen durch die sog. PDT (Post Deposition Treatment; div. Alkalibehandlungen) erreicht werden, sodass der Wirkungsgrad von CIGS auf Zellebene demjenigen von monokristallinem Silicium sehr nahe kommt. In optiCIGS II werden verschiedene Optimierungskonzepte für CIGS-Dünnschichtmodule erforscht und implementiert. Hier ist einerseits die weitere Verbesserung des Rückwärtsverhaltens zu nennen, die parallel über drei komplementäre Konzepte (Versagensanalyse, inhärentes Rückwärtsverhalten der Zelle und modulintegriertes Bypassdiodenkonzept) angegangen wird. Neben der Verbesserung des Rückwärtsverhaltens sollen im optiCIGS II insbesondere auch die Charakterisierungsmethoden weiter entwickelt werden, die ein hohes Potential im Hinblick auf Qualitätsverbesserungen und damit auch Wirkungsgradsteigerungen erwarten lassen. Zu diesen Charakterisierungsverfahren zählen transiente, spektrale sowie 'steady state' Photolumineszenz, temperaturabhängige Kennlinienanalyse sowie bildgebende Verfahren zur Verifikation der Modulhomogenität. Unterstützt werden diese Optimierungsstrategien durch Materialanalytik sowie durch Modellbildung und Simulation. Im Bereich der Simulation werden sowohl 2D-Netzwerksimulation als auch 3D-FEM-Simulation eingesetzt, um z.B. die modulintegrierte Bypass-Diode auszulegen oder auch kritische Bereiche für das Sperrverhalten zu lokalisieren und optimieren.
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