PeroTec – Skalierbare Perowskit-Technologie

Laufzeit: Februar 2016 - Januar 2019
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Fraunhofer Gesellschaft
Kooperationspartner: Fraunhofer IWM, Fraunhofer ISC
Projektfokus:
Foto einer gedruckten Elektrode für die zukünftige Herstellung von Perowskitsolarmodulen.
© Fraunhofer ISE

Foto einer gedruckten Elektrode für die zukünftige Herstellung von Perowskitsolarmodulen.

Die Herstellung, Funktionsweise, und besonders die Lebensdauer von Perowskit-Systemen sowie deren Zusammenhänge sind bisher weder ausreichend erforscht, noch optimiert bzw. für eine marktfähige Umsetzung entwickelt. Perowskit-Elemente sind derzeit nur im Labor im Quadratzentimeter-Maßstab darstellbar und noch nicht stabilisiert. Eine bisherige Schwachstelle stellt der Mangel an geeigneten Versiegelungsmaterialien und Applikationstechnologien, sowie die Skalierung auf Formate im Quadratmeterbereich dar.

Im Fraunhofer-Projekt »PeroTec« sollen für den industriellen Einsatz von neuartigen Perowskit-Materialien die technologischen Voraussetzungen für Anwendungen im Quadratmeter-Maßstab geschaffen und patentrechtlich geschützt werden. Diese Perowskit-Materialien haben die Gemeinsamkeit, als Salze im Strukturtyp »Perowskit« zu kristallisieren und z.B. photovoltaisch aktiv zu sein. Aufgrund ihrer chemischen Natur sind diese Salze hydrolyse- und oxidationsempfindlich und reagieren auf elektrische Potenzialunterschiede. Damit besteht die Kernaufgabe des Projekts darin, diese Materialien großflächig geschützt vor Wasser, Sauerstoff und Ionendrift im Bauteil zu integrieren und elektrisch zu kontaktieren. Diese im Projekt erarbeiteten technologischen Lösungen stellen dann die Basis für eine zukünftige Perowskit-Technologie dar.

Die Ziele des Vorhabens und das im Projekt zu erarbeitenden Leistungsangebot sind:

  1. Die Bereitstellung neuentwickelter Prozessschritte und neuartiger Material- sowie Systemeigenschaften (basierend auf Materialentwicklung und Modellierung)
  2. Schutzrechtsanmeldungen für Lizenzerträge
  3. Realisierung eines photovoltaisch effektiven, massentauglichen Demonstrator Moduls
  4. Entwicklung dauerhaft einsatzfähiger Perowskit-Systeme, Bewertungen und Analysen, Langzeitverhalten und Zuverlässigkeit
  5. Zusammenfassung und Ausbau der Perowskit-Kompetenz bei Fraunhofer