Charakterisierung & Zellkalibrierung

Am Fraunhofer ISE spielt die Charakterisierung und Simulation von Materialien und Zellen eine wichtige Rolle für unsere Zellentwicklung. Für die Tandemtechnologie führen wir Materialanalysen (Silicium, III-V, Perowskitschichten) und Zellcharakterisierungen mit vielen verschiedenen Methoden durch. Auch unser akkreditiertes Kalibrierlabor CalLab PV Cells ist eine wertvolle Ressource, die Qualitätssicherung und rückführbare Messungen bietet und den Vergleich von Solarzellen mit unterschiedlichen Materialien, Größen und Zelltechnologien ermöglicht. Wir arbeiten eng mit der Industrie zusammen, um die Leistung konventioneller und neuartiger Solarzellentechnologien zu optimieren.

Charakterisierung und Simulation#

© Fraunhofer ISE
Wellenlängenabhängige PL-Analyse von Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen

In unseren Labors wird Charakterisierung sowohl ex-situ als auch in-situ während der Prozessierung durchgeführt. Dabei decken wir eine große Bandbreite an Messansätzen wird ab. Diese umfasst spektrale Response- und Quanteneffizienzmessungen, I-U-Kennlinien, kamerabasierte Lumineszenz- und Lock-in-Thermografiemessungen sowie mikroskopische Methoden wie mikroskopische Photolumineszenz oder rasterelektronenmiskrospische Verfahren.

Kombiniert mit Zellsimulationen, die auf verschiedenen Plattformen (Sentaurus TCAD, Quokka) basieren, können wir die Zellleistung ermitteln und Verluste identifizieren. Basierend auf unseren Ergebnissen geben wir detaillierte Hilfestellung für die weitere Zelloptimierung.

Besuchen Sie die weiterführenden Internetseiten für detailliertere Informationen.

Veröffentlichung:

Nondestructive probing of perovskite silicon tandem solar cells using multiwavelength photoluminescence mapping

Zellkalibrierung#

Spektrale Empfindlichkeitsmessung einer Mehrfachsolarzelle
© Fraunhofer ISE
Spektralempfindlichkeitsmessung einer Mehrfachsolarzelle im Gitter-Monochromator-Teststand. Zusätzlich zur grünen Testbeleuchtung ist blaues Bias-Licht zu sehen, mit dem die zu messende Teilzelle in einen strombegrenzenden Zustand gebracht wird.

Seit über 30 Jahren bieten wir in unserem international renommierten akkreditierten Kalibrierlabor CalLab PV Cells hochpräzise Solarzellenkalibrierungen und umfassende Messdienstleistungen an. In unseren Labors charakterisieren wir eine Vielzahl von Solarzellentypen mit hoher Genauigkeit und Präzision nach internationalen Standards und bedienen damit Industrie und Forschung auf der ganzen Welt. Für Tandemsolarzellen umfassen unsere Dienstleistungen wellenlängenabhängige Messungen der spektralen Empfindlichkeit, mehrere Vielfach-Lichtquellen-Simulatoren für präzise Tandem-Messungen mit bis zu sechs Anschlüssen. Mit diesen Simulatoren erreichen wir höchste Präzision für IU- und EQE-Messungen unter einem weiten Bereich von Temperatur- und Einstrahlungs-bedingungen (STC und andere). Mögliche Zeitabhängigkeiten oder Hysterese-Effekte werden dabei sorgfältig berücksichtigt.

Highlights#

  • Langjährige Messexpertise an Konzentrator-, Weltraum- und terrestrischen Tandemsolarzellen
  • Anspruchsvolle Messaufbauten, die an die speziellen Bedürfnisse neuartiger Solarzellentechnologien (Mehrfachsolarzellen, bifaciale Solarzellen, etc.) für jedes Referenzspektrum angepasst werden können
  • Sehr präzise Messverfahren liefern wiederholt zuverlässige Ergebnisse für z.B. metastabile Zellen

Unsere FuE-Leistungen zu diesem Thema:#

Akkreditiertes Labor

CalLab PV Cells

Vermessung von Solarzellen und Mini-PV-Modulen

Forschungsthema

Charakterisierung