Verbundvorhaben: PERLE - Perowskit-Tandemsolarzellen: Metrologie für die PV Industrie; Teilvorhaben: Zellcharakterisierung am Ende der Produktionslinie
Zeitraum
2024-05-01 – 2027-04-30
Bewilligte Summe
247.414,30 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1182E
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien Sonstige Materialien/Technologien [EB1028]
Verbundvorhaben
01255935/1 – PERLE - Perowskit-Tandem-Solarzellen: Metrologie für die PV Industrie
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Das Vorhaben PERLE – Teilvorhaben der halm elektronik gmbh verfolgt das Ziel, Messtechnik für die Charakterisierung fertig prozessierter Perowskit-Si-Tandemsolarzellen zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglicht Zellen dieses Typs in Entwicklung und Produktion mit vergleichbarer Geschwindigkeit und Präzision vermessen zu können wie herkömmliche Si-Einfachzellen. Hierbei liegt ein Schwerpunkt auf der schnellen und präzisen Bestimmung der Leistung dieses neuartigen Zelltyps, um sowohl eine aussagekräftige Zellsortierung für den Bau von Modulen als auch eine Preisbildung dieser Zellen zu erlauben. Die Schwierigkeit in der Erfassung der Leistung liegt bei diesem Zelltyp darin begründet, dass die Eigenschaften der Zelle durch Beleuchtung bzw. interne elektrische Felder aufgrund mobiler Ionen im Zellmaterial beeinflusst werden, wodurch das Erreichen und Halten des für die Messung relevanten Zustands der Zellen für den Betrieb unter Sonnenlicht erschwert wird. Neben der reinen Leistungsbestimmung ist ferner geplant, auch andere Messmethoden wie kamerabasierte Methoden zur Defektbestimmung, Spektralvariationen zur Bestimmung der Stromanpassung der beiden Subzellen und die Messung der Quanteneffizienz der Zellen zu untersuchen, wobei auch hier ein wichtiger Fokus auf der Interpretation der Messergebnisse vor dem Hintergrund der Ionenmobilität liegt. Insbesondere für Messmethoden, die routinemäßig in der Endkontrolle der Solarzellenproduktion zum Einsatz kommen, bestimmt der aktuelle Produktionstakt die Zeit, welche für die hier skizzierten Messungen zu Verfügung steht. Diese liegt aktuell im Bereich von 200 – 300 ms pro Zelle, wodurch längere Messdauern, welche es erlauben, den Zustand der Zellen in einem Gleichgewicht zu halten, nicht für die Produktionsanwendung in Betracht gezogen werden können.