Alle Forschungsprojekte

Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen haben das Potential, die Nachfolgetechnologie der bisher dominierenden Siliciumsolarzellentechnologie zu werden. Um die Entwicklungen im unteren Technologiereifegrad (TRL 1-4) schneller in eine industrielle Produktion überführen zu können und zusammen mit der deutschen und europäischen Photovoltaikindustrie die Entwicklung der nächsten Zellgeneration zu beschleunigen, soll im Projekt Pero-Si-SCALE eine unabhängige Technologie-Plattform für Perowskit-Silicium-Tandemtechnologie aufgebaut werden. Hierzu gehören Technologien zur Herstellung von Zellen und Modulen, aber auch eine umfangreiche Charakterisierungs- und Analyse-Umgebung von der Zelle bis hin zum fertigen PV-Kraftwerk. | Laufzeit: 05/2023 - 12/2024

Projekt im Geschäftsfeld: Photovoltaik; Thema: Silicium-Photovoltaik, Perowskit- und Organische Photovoltaik; Arbeitsgebiet: Perowskit-Silicium Tandemphotovoltaik, Herstellung und Analyse von hocheffizienten Solarzellen; Laufzeit: 05/2023 - 04/2026

Projekt im Geschäftsfeld: Photovoltaik; Thema: Silicium-Photovoltaik, Perowskit- und Organische Photovoltaik; Arbeitsgebiet: Herstellung und Analyse von hocheffizienten Solarzellen, Perowskit-Silicium Tandemphotovoltaik; Laufzeit: 02/2021 - 01/2024

Die Tandem-Photovoltaik zählt zu den sich heute am schnellsten entwickelnden Forschungsfeldern in der Solarforschung. In der Industrie sind Einfachsolarzellen aus Silizium der aktuelle Stand der Technik. Am Fraunhofer ISE konnte bereits praktisch gezeigt werden, dass man mit Schichten aus III-V-Verbindungshalbleitern das Auger-Limit von Silizium (bei einem Wirkungsgrad von 29,4%), übertrumpfen kann. Der jüngste Rekord liegt bei 36,1% (2023). Nun besteht die Aufgabe darin, die für die Herstellung dieser III-V//Si-Tandemsolarzellen benötigten Fertigungsprozesse kostengünstiger und effizienter zu gestalten und weiter zu skalieren. Als erstes Ziel einer Kleinserienfertigung steht die Realisierung eines Modulprototypen, der einen Wirkungsgrad von mehr als 30% aufweisen soll. | Laufzeit: 01/2023 - 12/2025

Für zahlreiche potenzielle Photovoltaik-Anwendungen an Gebäuden, Fahrzeugen oder in der Landwirtschaft ist eine signifikante Transparenz der Solarzellen bzw. -module im sichtbaren Spektralbereich wünschenswert, wenn nicht Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung. Bestimmte organische Halbleiter sind in der Lage, infrarote Strahlung stark zu absorbieren und gleichzeitig sichtbares Licht fast vollständig zu transmittieren. Diese bemerkenswerte Eigenschaft ist der Schlüssel für die Realisierung organischer Solarmodule mit hoher visueller Transmission und homogenem Erscheinungsbild, d.h. insbesondere ohne Lücken. Dazu müssen neben den organischen Absorbermaterialien auch neuartige Elektroden mit sehr spezifischen optischen Eigenschaften entwickelt werden. | Laufzeit: 04/2021 - 03/2023

Den Wirkungsgrad von Solarzellen zu steigern ist einer der wesentlichen Faktoren, um die Stromgestehungskosten weiter zu senken. Mehrfachsolarzellen machen das möglich, indem das Sonnenspektrum in den Teilzellen effizienter umgewandelt wird. Im Projekt »PoTaSi« werden Tandemsolarzellen aus III-V Halbleitern auf einer Siliziumsolarzelle hergestellt und analysiert, wobei die monolithische Integration der Teilzellen mittels Waferbonding erfolgt. Das Ziel ist die Bestimmung des technologischen Potentials dieser Tandemtechnologie anhand von optimierten Zellstrukturen, kalibrierten Messungen und optoelektronischer Simulation. Dazu werden in allen Bereichen die besten verfügbaren Technologien eingesetzt und weiterentwickelt. | Laufzeit: 10/2017 - 9/2020

Projekt im Geschäftsfeld: Photovoltaik; Thema: Silizium-Photovoltaik, Perowskit- und Organische Photovoltaik​; Arbeitsgebiet: Herstellung und Analyse von hocheffizienten Solarzellen, Perowskit-Silizium-Tandemphotovoltaik​, Si-Bottomzellen für Tandemphotovoltaik​; Laufzeit: 04/2022 - 03/2025

Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher; Thema: Nachhaltige Syntheseprodukte​; Laufzeit: 09/2022 - 06/2024

Projekt im Geschäftsfeld Photovoltaik, Thema: Silizium-Photovoltaik, Arbeitsgebiet: Herstellung und Analyse von hocheffizienten Solarzellen, Laufzeit: Oktober 2013 - September 2016

Projekt im Geschäftsfeld: Photovoltaik; Thema: Photovoltaische Module und Kraftwerke; Arbeitsgebiet: Modultechnologie Laufzeit: 11/2019 - 10/2022