Verbundvorhaben: Evaluation des Potentials kristalliner Siliziumsolarzellen mit ladungsträgerselektiven Polymer-Schichten (SiPoly); Teilvorhaben: Analyse von Silizium-Polymer-Heteroübergängen und Implementierung in Solarzellen
Zeitraum
2015-09-01 – 2019-11-30
Bewilligte Summe
752.114,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0325884A
Leistungsplansystematik
Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]
Verbundvorhaben
01161264/1 – Evaluation des Potentials kristalliner Siliziumsolarzellen mit ladungsträgerselektiven Polymer-Schichten
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Ziel dieses Vorhabens ist es, eine neue Prozesstechnologie für die Photovoltaik zu entwickeln und zu evaluieren, die zu einer Erhöhung des Zellwirkungsgrades ohne Anstieg der Prozessschritte führt. Die Grundidee basiert darauf, die löchersammelnde p+ Schicht der Siliziumsolarzelle durch eine einfach auftragbare löcherleitende Polymer-Schicht aus PEDOT:PSS zu ersetzen, die nicht nur einen guten elektrischen Kontakt zum Silizium aufweisen soll, sondern die Silizium/Polymer-Grenzfläche auch ausgezeichnet passiviert. Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Möglichkeiten einer vereinfachten Prozessierung industrienaher Silizium-Solarzellen durch Implementierung leitfähiger, die Silizium-Oberfläche passivierender Polymere in den Zellprozess umfassend zu evaluieren, so dass am Ende des Projektes bekannt ist, inwieweit eine industrielle Umsetzung erfolgen kann. Es soll der Heteroübergang zwischen PEDOT:PSS und kristallinem Silizium umfassend elektrisch charakterisiert werden. Die Ergebnisse der Charakterisierung fließen in die chemische Optimierung der Polymere beim Projektpartner Heraeus ein. So wird eine iterative Anpassung der Polymerverbindungen durchgeführt, bis ein optimal geeignetes Polymer für den Einsatz im Heteroübergang mit Silizium ermittelt wurde. Es soll außerdem eine optimale Vorbehandlung der Silizium-Oberfläche entwickelt werden, um sowohl eine ausgezeichnete Passivierwirkung der Silizium-Polymer-Grenzfläche zu erreichen wie auch einen elektrischen Kontakt mit geringem Kontaktwiderstand, Die an Teststrukturen optimierten Silizium-Polymer-Heteroübergänge sollen anschließend in hocheffiziente Solarzellen implementiert werden.
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