Perowskit- und Organische Photovoltaik

Das Geschäftsfeldthema »Perowskit- und Organische Photovoltaik« umfasst die Themen Perowskitsolarzellen und -module, Organische Solarzellen und -module sowie Perowskit-Silicium Tandemphotovoltaik.
Ziel ist, mithilfe dieser Technologien Optimierungspotenziale in der Photovoltaik zu erschließen und Stromgestehungskosten zu senken. Dazu gehört, den Wirkungsgrad etablierter Solarzellen, z. B. aus kristallinem Silicium, durch verbesserte Absorption und Reflektion mittels fortgeschrittenem Photonenmanagement zu erhöhen. Ein weiterer Ansatz sind alternative Prozesse und Materialien, wie Organische, Farbstoff- und Perowskitsolarzellen, die ein deutliches Kostenreduktionspotenzial aufweisen, was sie trotz der niedrigeren Wirkungsgrade zu vielversprechenden Forschungsobjekten macht.

Unsere Arbeiten an Organischen Solarzellen sind darauf ausgerichtet, flexible, kostengünstige und langzeitstabile organische Solarmodule zu realisieren. Hierfür entwickeln wir zusammen mit Industriepartnern stabile Beschichtungs- und Verkapselungsprozesse auf unserer Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlage, um diese anschließend auf große Anlagen zu übertragen. 

Im Arbeitsgebiet  Perowskitsolarzellen arbeiten wir mit verschiedenen Ansätzen daran, eine ausreichende Langzeitstabilität zu gewährleisten. Neben reinen Perowskitsolarzellen entwickeln wir Silicium-basierte Mehrfachsolarzellen, um das Sonnenspektrum durch Reduktion der Thermalisierungsverluste besser auszunutzen. Diese Strategie verfolgen wir auch mit unseren Arbeiten zu Mehrfachsolarzellen aus einer Kombination von kristallinem Silicium mit III-V-Absorbermaterialien oder Silicium-Nanokristallmaterialien mit einstellbarer Bandlücke. Dazu nutzen wir insbesondere unsere Konzepte zum Photonenmanagement, um eine gute Stromanpassung der Teilzellen zu gewährleisten.