Si-Bottomzellen für Tandem-Photovoltaik

Um die Tandemtechnologie erfolgreich in den Markt zu bringen, ist es sinnvoll, auf eine ausgereifte und industriell bereits etablierte Technologie aufzubauen. Die verbreitetste Technologie in der Photovoltaik ist die kristalline Siliciumsolarzelle. Die Siliciumsolarzellen eignen sich aufgrund ihrer Bandlücke auch hervorragend um als untere Teilzelle in einer Tandemsolarzelle zu fungieren. Allerdings unterscheiden sich die Designkriterien für eine Siliciumzelle als Unterzelle von denen einer Standardzelle. Am Fraunhofer ISE haben wir jahrelange Erfahrung im Bereich Solarzellenentwicklung von Siliciumsolarzellen vom Labor bis hin zur Industrialisierung. Dieses Know-How können wir effektiv in der Entwicklung angepasster Siliciumsolarzellen für Tandemanwendungen einfließen lassen und kundenspezifische Lösungen erarbeiten. 

Forschung und Entwicklung

Ausgestattet mit exzellenter Infrastruktur und langjähriger Expertise bietet das Fraunhofer ISE eine Vielzahl von F&E Angeboten für anspruchsvolle Fragestellungen im Bereich der Entwicklung neuartiger Solarzellen sowie für die Optimierung von Zelldesigns hinsichtlich spezieller Anforderungen an die Siliciumsolarzelle. Bei Tandemsolarzellen sind das u.a.: 

Optimierung des Lichteinfangs für langwellige Photonen

Wir verfügen über  eine breite Palette von Oberflächenstrukturierungs- und Konditionierungsmethoden von der nm- bis µm-Skala, eine umfangreiche Charakteriersungsumgebung und eine hohe Simulationskompetenz zur Beschreibung von photonischen Strukturen bis hin zu ganzen Modulen, wie etwa beim Forschungsprojekt Optos.

Anpassung der Zellstruktur für die monolithische Verbindung

Wir entwickeln unterschiedlichste elektrisch leitfähige und passivierende Kontaktsysteme, die einen verlustfreien Ladungstransport zwischen den Teilzellen ermöglichen. 

Entwicklung von Prototypsolarzellen

Wir bieten in unseren Laboren mit einem einzigartigen Technologieportfolio viele Möglichkeiten der Realisierung von speziellen Prototypsolarzellen, speziell auf Kundenwünsche optimiert und angepasst. 

Weitere Informationen

© Fraunhofer ISE
Hochtemperatur-Diffusionsofen zur Dotierung und Oxidation von Siliciumscheiben.
Laserbelichter
© Fraunhofer ISE/Foto: Dirk Mahler
Laserbelichter zur maskenlosen, photolithographischen Strukturierung von Wafern für höchsteffiziente Silicium -und III-V Solarzellen.
© Fraunhofer ISE
Hochstrom-Ionenimplanter zur exakten Dotierung von Halbleitern mit unterschiedlichen Elementen.

Technologiebewertung

Durch die umfangreiche Kompetenz im Bereich der Technologiebewertung können wir für unsere Kunden sehr frühzeitig wirtschaftliche und technologische Bewertungen ihrer Technologien und Zellkonzepte anbieten. 

Weitere Informationen

Weitere Informationen zu diesem Forschungsthema:

FuE-Infrastruktur

Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen

FuE-Infrastruktur

PV-TEC – Photovoltaic Technology Evaluation Center

Forschungsthema

Herstellung und Analyse von hocheffizienten Si-Solarzellen

Forschungsthema

Technologiebewertung

Aktuelle Veröffentlichungen zum Thema Si-Bottomzellen für Tandem-Photovoltaik:

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2021 Passivating Poly-Si Tunnel Junctions with Oxide-based Diffusion Barriers for Interconnection in Perovskite/Si Tandem Solar Cells
Penn, M.; Luderer, C.; Reichel, C.; Goldschmidt, J.C.; Feldmann, F.; Bivour, M.; Hermle, M.
Vortrag
Presentation
2021 Tackling the Challenges for Industrialization of Perovskite Silicon Tandem Solar Cells
Goldschmidt, J.C.; Schulze, P.S.C.; Kabakli, Ö.S.; Bett, A.J.; Bivour, M.; Efinger, R.; Feldmann, F.; Fett, B.; Gerspacher, F.M.; Goraya, B.S.; Herbig, B.; Heydarian, M.; King, H.; Lange, S.; Luderer, C.; Messmer, C.; Nagel, H.; Naumann, V.; Nold, S.; Penn, M.; Reichel, C.; Schubert, M.C.; Romero Sierra, C.A.; Sittinger, V.; Tutsch, L.; Hermle, M.; Glunz, S.W.
Vortrag
Presentation
2021 Optimizing Metal Grating Back Reflectors for III-V-on-Silicon Multijunction Solar Cells
Tillmann, P.; Bläsi, B.; Burger, S.; Hammerschmidt, M.; Höhn, O.; Becker, C.; Jäger, K.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Two-Terminal III-V//Si Triple-Junction Solar Cells with Power Conversion Efficiency of 35.9 % at AM1.5g
Schygulla, P.; Müller, R.; Höhn, O.; Hauser, H.; Bläsi, B.; Predan, F.; Benick, J.; Hermle, M.; Dimroth, F.; Glunz, S.W.; Lackner, D.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Hocheffiziente Solarzellen durch selektive Kontakte
Moldovan, A.; Ding, K.; Rau, U.; Peibst, R.; Korte, L.; Stannowski, B.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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