2023-05-01  –  2026-04-30

836.867,16 EUR

Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung - Bereich E, PVcomB, Berlin, Berlin

03EE1183B

Dünnschichttechnologien Sonstige Materialien/Technologien [EB1028]

01255843/1  –  PeroQ2 - Perowskit auf Q.antum (NEO) Tandemzellen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Metall-Halogenid Perowskite werden als die herausragende Materialklasse in der Photovoltaik für zukünftige Hocheffizienz-Solarzellen angesehen, weil diese kostengünstig und skalierbar mit der bewährten Silizium Technologie in Tandemsolarzellen kombiniert werden können. In den letzten Jahren gab es immensen Entwicklungserfolge. So werden im Labormaßstab heute 32,5 % Wirkungsgrad erzielt (Weltrekord durch das HZB) und skalierte Tandemzellen mit knapp 27 % wurden im industriellen Maßstab gezeigt. Derzeit werden diese Ergebnisse noch vorwiegend mit Silizium Heterokontakt Bottomzellen erzielt, die bisher noch einen kleinen Marktanteil besitzen. Einige Teams aus Wissenschaft und Industrie, darunter auch die Antragsteller im vorherigen Projekt PeroQ, konnten aber erstaunliche Wirkungsgradsteigerungen für Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen mit PERx/TopCon Bottomzellen zeigen und damit das hohe Potential dieser massenmarkttauglichen Technologie demonstrieren, indem der Meilenstein 'Tandemzelle auf einer Q.antum Bottomzelle' mit 28,7 % Wirkungsgrad demonstriert wurde, was gegenwertig der Rekord für diese Art Zelle ist. Ziel in diesem Folgeprojekt PeroQ2 ist es nun, dass der Zell- und Modulhersteller Qcells zusammen mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin und die Universität Potsdam den in PeroQ gelegten Grundstein für die Perowskit/Silizium Tandemtechnologie auf PERCx/TopCon Bottomzellen weiter auszubauen und auf höhere Technology readiness level (TRL) hebt, indem massenfertigungstaugliche Prozesse und Materialien eingesetzt werden, nämlich aufgedampfte Perowskit-Absorber und neuartige Elektronenkontakte (ETL) (Arbeiten des HZB). Prozesse sollen in die Industrie übertragen und die Zellfläche soll auf volle Waferfläche skaliert werden. Hinreichende Langzeitstabilitäten sollen realisiert und Verlustmechanismen erforscht werden, um die Grundlage für weitere Leistungsverbesserungen zu legen. Als Ziel strebt das Konsortium eine Tandemeffizienz von 28 % auf vollem Wafer an.