PrEsto – Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen: Entwicklung skalierbarer Prozesstechnologien

Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen stellen eine Weiterentwicklung der etablierten Siliciumwafer basierten Standardtechnologie dar. Hierbei wird auf der Licht einfallenden Seite eine Dünnschicht-Perowskit Solarzelle auf die bereits vorproduzierte Unterzelle aufgebracht. Diese sowohl elektrisch als optisch miteinander verbundenen Solarzellen wandeln verschiedene Anteile des einfallenden Sonnenlichts in elektrische Energie um, so dass die Summe der von den Einzelzellen generierten elektrischen Energie größer ist als was eine Teilzelle alleine generieren könnte. Im Labormaßstab liegt der derzeit höchste publizierte Wirkungsgrad dieser Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen bei 29.3% und deutet das Potential dieser Technologie an. Allerdings sind die Flächen der Laborzellen naturgemäß noch klein (ca.1cm²) und nicht alle bisher im Labor verwendeten Herstellungsmethoden sind für die industrielle Fertigung skalierbar.

Im Projekt »Presto« werden verschiedene Herstellungsverfahren zur Herstellung der Perowskitsolarzelle evaluiert. Diese Verfahren sind prinzipiell für eine großflächige Beschichtung der bereits industriell hergestellten Siliciumsolarzelle geeignet und für die Massenfertigung skalierbar. Wir forschen zusammen mit unseren Partnern daran, welche Anpassungen in den Materialsystemen vorgenommen werden müssen und welche technischen Randbedingungen bei der Herstellung von Perowskit-Silicium Tandemsolarzellen zu beachten sind.

Wichtige Meilensteine des Projektes bestehen in der Identifizierung geeigneter Produktionsverfahren, dem Nachweis des erzielbaren Wirkungsgrades auf sukzessiv steigender Zellfläche sowie der technoökonomischen Bewertung.