ODINCIGS - Höchsteffiziente CIGS Zellen und Module durch verbesserte Kristallqualität und eine innovative Gestaltung des pn-Übergangs
Zeitraum
2020-10-01 – 2023-09-30
Bewilligte Summe
2.673.467,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1078
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien Chalkopyrite [EB1022]
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
In der Cu(In,Ga)Se2 Technologie (kurz CIGS) existiert sowohl physikalisch als auch technologisch weiterhin ein hohes Entwicklungspotenzial. Übergeordnetes Ziel des Projektes ist daher die Identifikation der wesentlichen Parameter zur weiteren Verbesserung der Wirkungsgrade an CIGS-Zellen und -Modulen. Durch ein tieferes Verständnis des CIGS-Wachstums und des Einflusses der Grenzflächen auf den Wirkungsgrad, insbesondere am pn-Übergang, soll ein neuer Bestwert für Zellen von 23,5% erzielt werden. Durch die Skalierung der an Zellen identifizierten bestmöglichen Prozesse und Prozessabfolgen auf eine Fläche von 30x30 cm² soll ein Modulwirkungsgrad von 18,5% erreicht werden. Die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele umfassen Verbesserungen am CIGS-Absorber durch defektärmeres Wachstum und eine weiter verbesserte Prozesskontrolle, wodurch neue Potenziale zur Wirkungsgradsteigerung identifiziert werden sollen. Ebenso soll der pn-Übergang durch gegenseitige Anpassung von CIGS-Oberfläche und Zn-basiertem Puffersystem, das heute noch aus einem sulfidischen und einem oxidischen Partner besteht, optimiert werden. Ziel ist eine vereinfachte Prozessabfolge mit nur noch einem n-Partner. Die Grenzfläche zum Rückkontakt soll nach dem Vorbild der Si-Technologie elektrisch passiviert werden und die Absorption im Frontkontakt durch Einsatz des Wasserstoff-dotierten Indiumoxid Systems reduziert werden.