s/cigse-dünnschicht-solarzelle/CIGS-Dünnschicht-Solarzelle/gi
Das Projekt "PIPV2 - Flexible CIGSe Dünnschichtsolarzellen für die Raumfahrt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH durchgeführt. Erstmals ist eine flexible Cu(In,Ga)Se2 Technologie auf Polyimidfolie als Trägermaterial mit einer Leistungsdichte von knapp 2000 W/kg auf Bauteilniveau national verfügbar. Um das einzigartige Potential dieser Technologie weiter zu entwickeln ist es Ziel der hier beschriebenen Aktivitäten, die im Vorläufer entwickelte Technologie weitreichenden, für Anwendungen im Weltraum relevanten Test zu unterziehen und einzelne Komponenten weiter zu entwickeln, um so deren Effizienz und Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen. Die konkreten Ziele sind: größer als 17.5 Prozent im Labor (AM1.5, größer als 0.5cm2, tot. area) ; größer als 12.5 Prozent für standardisierte, für die industrielle Fertigung relevante (AM1.5, größer als 30cm2, tot. area, ohne AR); größer als 10.0 Prozent für ein Modul mit größer als 9 monolith. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30cm2, tot. area) ; größer als 8.0 Prozent für ein Modul mit größer als 5 pseudom. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30cm2, tot. area); ein testfähiger, flexibler Generator/Demonstrator mit einem spezifischen Gewicht kleiner als 1.0 kg/m2. Das HZB ist Ansprechpartner für das DLR und koordiniert den wissenschaftlichen Bereich des Vorhabens. Eine online Datenbank wird zur Archivierung/Kommunikation der Testdaten zur Verfügung gestellt. Im Bezug auf den CIGSe Herstellungsprozess wird das HZB den mehrstufigen Koverdampfungsprozess bei niedrigen Temperaturen mittels in-situ EDXRD untersuchen und weiter optimieren. Zur Reduzierung optischer Verluste wird die standardmäßig verwendete CdS Pufferschicht durch ein alternatives Material ersetzt.
Das Projekt "PIPV2 - Flexible CIGSe Dünnschichtsolarzellen für die Raumfahrt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Solarion AG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Erstmals ist eine flexible Cu(In,Ga)Se2 Technologie auf Polyimidfolie als Trägermaterial mit einer Leistungsdichte von knapp 2000 W/kg auf Bauteilniveau national verfügbar. Um das einzigartige Potential dieser Technologie weiter zu entwickeln ist es Ziel der hier beschriebenen Aktivitäten, die im Vorläufer entwickelte Technologie weitreichenden, für Anwendungen im Weltraum relevanten Tests zu unterziehen und einzelne Komponenten weiter zu entwickeln, um so deren Effizienz und Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen. Die konkreten Ziele sind: größer als 17.5 Prozent im Labor (AM1.5, größer als 0.5cm2, tot. area) ; größer als 12.5 Prozent für standardisierte, für die industrielle Fertigung relevante (AM1.5, größer als 30cm2, tot.l area, ohne AR); größer als 10.0 Prozent für ein Modul mit größer als 9 monolith. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30cm2, tot. area) ; größer als 8.0 Prozent für ein Modul mit größer als 5 pseudom. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30cm2, tot. area); ein testfähiger, flexibler Generator/Demonstrator mit einem spezifischen Gewicht kleiner als 1.0kg/m2. 2. Arbeitsplanung: Solarion übernimmt im Projekt die Bauteil- und Bauteilstackherstellung mit Hilfe seiner Rolle-zu-Rolle Produktion. Ein siebgedrucktes Kontaktgrid wird für Weltraumanwendungen optimiert und evaluiert. In Bezug auf den CIGS Herstellungsprozess wird ein Technologietransfer von den institutionellen Projektpartnern ZSW und HZB zu Solarion vollzogen. Solarzellsimulationen unterstützen das Verständnis der CIGS-Technologie für Weltraumanwendungen.
Das Projekt "PIPV2 - Flexible CIGSe Dünnschichtsolarzellen für die Raumfahrt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl Keramische Werkstoffe durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Erstmals ist eine flexible Cu(In,Ga)Se2 Technologie auf Polyimidfolie als Trägermaterial mit einer Leistungsdichte von knapp 2000 W/kg auf Bauteilniveau national verfügbar. Um das einzigartige Potential dieser Technologie weiter zu entwickeln ist es Ziel der hier beschriebenen Aktivitäten, die im Vorläufer entwickelte Technologie weitreichenden, für Anwendungen im Weltraum relevanten Test zu unterziehen und einzelne Komponenten weiter zu entwickeln, um so deren Effizienz und Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen. Die konkreten Ziele sind: größer als 17.5 Prozent im Labor (AM1.5, größer als 0.5 cm2, tot. area) ; größer als 12.5 Prozent für standardisierte, für die industrielle Fertigung relevante (AM1.5, größer als 30 cm2, tot.l area, ohne AR); größer als 10.0 Prozent für ein Modul mit größer als 9 monolith. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30 cm2, tot. area) ; größer als 8.0 Prozent für ein Modul mit größer als 5 pseudom. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30 cm2, tot. area); ein testfähiger, flexibler Generator/Demonstrator mit einem spezifischen Gewicht kleiner als 1.0kg/m2. 2. Arbeitsplanung: Der Lehrstuhl Keramische Werkstoffe der Universität Bayreuth wird innerhalb des Verbundprojektes mehrschichtige high-epsilon Beschichtungen entwickeln, diese auf unterschiedliche Bauteile applizieren und umfangreich untersuchen. Hierzu ist es notwendig, die Schichteigenschaften und Applikationsverfahren auf die verschiedenen Substrate anzupassen sowie optimierte Schichtsysteme für die unterschiedlichen Bauteiltypen herzustellen und zu evaluieren.
Das Projekt "PIPV2 - Flexible CIGSe Dünnschichtsolarzellen für die Raumfahrt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HTS GmbH durchgeführt. Erstmals ist eine flexible Cu(In,Ga)Se2 Technologie auf Polyimidfolie als Trägermaterial mit einer Leistungsdichte von knapp 2000 W/kg auf Bauteilniveau national verfügbar. Um das einzigartige Potential dieser Technologie weiter zu entwickeln ist es Ziel der hier beschriebenen Aktivitäten, die im Vorläufer entwickelte Technologie weitreichenden, für Anwendungen im Weltraum relevanten Test zu unterziehen und einzelne Komponenten weiter zu entwickeln, um so deren Effizienz und Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen. Die konkreten Ziele sind: größer als 17.5 Prozent im Labor (AM1.5, größer als 0.5cm2, tot. area) ; größer als 12.5 Prozent für standardisierte, für die industrielle Fertigung relevante (AM1.5, größer als 30cm2, tot.l area, ohne AR); größer als 10.0 Prozent für ein Modul mit größer als 9 monolith. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30cm2, tot. area) ; größer als 8.0 Prozent für ein Modul mit größer als 5 pseudom. versch. Zellen (AM1.5, größer als 30cm2, tot. area); ein testfähiger, flexibler Generator/Demonstrator mit einem spezifischen Gewicht kleiner als 1.0kg/m2. Der Arbeitsumfang bei der HTS GmbH umfasst vor allem die technologische Entwicklung der Verschaltung (Niettechnologie) und der Trägerstruktur. Hierbei werden für die Optimierung der Verschaltung Standard-Einzelbauteile von den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Weiterhin ist die Entwicklung einer entsprechend flexiblen Trägerstruktur mit einem niedrigen spezifischen Gewicht notwendig. Es werden hierfür die Testverfahren für eine Qualifikation spezifiziert und Tests (intern und extern) durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung der Se-Versorgung bei der sequentiellen Herstellung von CIGSSe Dünnschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH durchgeführt. In diesem Teilvorhaben wird angestrebt, die Herstellungskosten von Cu(In,Ga)(Se,S)2 basierten Solarzellen bei gleichzeitiger Verbesserung der Wirkungsgrade zu reduzieren. Ausgangspunkt ist ein industrierelevanter atmosphärischer Selenisierungs- und Sulphurisierungsprozess zur schnellen Deposition von Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGSSe)* Schichten aus metallischen Vorläuferschichten. Die beiden Hauptziele sind: 1.) Entwicklung einer geeigneten thermischen bzw. plasmaunterstützten Aktivierung des während der thermischen Prozessierung von Cu-In-Ga Vorläuferschichten angebotenen Selens, sowie die Erforschung der Auswirkungen auf den Prozess. 2.) Test und Evaluation einer Anlage zur Rückführung von während der thermischen Prozessierung überschüssig angebotenem Selen. *Cu: Kupfer; In: Indium; Ga: Gallium; S: Schwefel; Se: Selen. Das Vorhaben ist in 5 Arbeitspakete (AP) gegliedert. AP1 beinhaltet die Herstellung geeigneter Glas/Mo/Cu-In-Ga Vorläuferschichtstapel mit Elektrodeposition und Magnetron-Sputtern für die sequentielle Prozessierung zu Cu(In,Ga)Se2 Absorberschichten. In AP2 wird eine Anlage für die thermische Aktivierung von Se in eine in-line Anlage des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) eingebaut, getestet und erforscht. Eine weitere separate Anlage für die thermische Prozessierung mittels plasmaunterstützt aktivierten Selens, inkl. integrierter optischer Kontrolle der Aktivierung wird entwickelt, aufgebaut und studiert. AP3 beinhaltet die Erforschung einer gezielten Einbringung von Schwefel in die Cu(In,Ga)Se2 Oberfläche zur Wirkungsgradsteigerung. In AP4 wird eine bereits entwickelte Selenrückführungsanlage in die bestehende in-line Anlage am HZB eingebaut und evaluiert. AP5 hat zum Ziel geeignete CdS und Zn(O,S) Puffer- und ZnO Fensterschichten für die Fertigstellung von Solarzellen und Solarmodulen abzuscheiden. Zentraler Punkt ist die Untersuchung der optoelektronischen Eigenschaften der Bauteile, diese zu evaluieren und mit Prozessierungsparametern zu verknüpfen.
Das Projekt "PIPV2 - Flexible CIGSe Dünnschichtsolarzellen für die Raumfahrt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Die CIGS-Solarzellentechnologie bietet derzeit das höchste Wirkungsgradpotenzial aller Dünnschichtsolarzellen. In Verbindung mit einem dünnen, leichten Polymersubstrat entsteht dabei die Möglichkeit, Weltraum-Generatoren mit einem besonders hohen Leistung/Gewicht-Verhältnis herzustellen. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, die CIGS-Technologie auf Polyimidfolie speziell für Weltraumanwendungen weiter zu entwickeln und ihr zum Durchbruch zu verhelfen. In einer engen Zusammenarbeit kompetenter deutscher Institute und Firmen und unter Zuhilfenahme neuester technologischer Entwicklungen wie z.B. Plasmaanregung während der CIGS-Bedampfung, Rolle-zu-Rolle-Abscheidung, mehrstufige CIGS-Abscheidung, Verwendung von Pufferschichten mit hohem Bandabstand, usw. sollen nicht nur hocheffiziente Testzellen, sondern auch anwendungsrelevante Bauteile auf großer Fläche erzeugt werden. Neben den Wirkungsgraden spielen dabei auch die Kontaktierungs- und Verschaltungstechnik, sowie die Weltraumqualifizierung der hergestellten Bauteile eine wichtige Rolle. Jeder Partner bringt sein spezielles Know-how in das Projekt mit ein. Das ZSW nimmt dabei eine Zwischenstellung zwischen Grundlagenentwicklungen im Labor und industrieller Produktion ein. Durch die neu in das Projekt eingebrachte Rolle-zu-Rolle-Anlage mit einer Beschichtungsbreite von 30cm ist das ZSW in der Lage, einen im Labormaßstab entwickelten Prozess auf produktionsrelevante Fläche zu übertragen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erstellung einer CIGSSe Demonstratoranlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Singulus Technologies AG durchgeführt. Im Teilvorhaben 'Erstellung einer CIGSSe Demonstratoranlage' (SINGULUS) des Verbundvorhabens CIS-Clustertool (Projektleitung AVANCIS) wird eine modulare Laboranlage (Cluster mit Prozessmodulen) zur Erforschung der Bildung und Selenisierung/Sulfurierung von CIGSSe Halbleiterschichten auf Minisolarmodulen der Laborgröße 300x300mm2 konstruiert und gebaut. In der ersten Ausbaustufe werden ein Modul zum Aufdampfen einer Selenschicht und eine Kammer zum raschen Aufheizen des Substrates (RTP) fertiggestellt und zur Projektmitte an AVANCIS übergeben. In der zweiten Ausbaustufe wird das Cluster um ein weiteres Modul mit einem alternativen Heizkonzept vergrößert. Für die vorgesehenen Heizmodule werden die vom Verbundpartner HERAEUS bereitgestellten Heizstrahler eingesetzt. Die vom Verbundpartner IFG zu entwickelnde Messtechnik wird ebenfalls in das Cluster integriert werden. Die dreijährige Projektphase gliedert sich im Wesentlichen in sechs Arbeitspakete: Quartal 1. 1: Erstellung eines Pflichtenheftes für die Plattform und die Prozessmodule durch alle Partner; Q 1. 2-2. 2: Konstruktion der Plattform und der Basisprozessmodule mit nachfolgender Herstellung; Q 2. 1-2. 2: Funktionsinbetriebnahme der Plattform mit Basismodulen; Q2. 2: Aufbau und Übergabe an AVANCIS; Q 2. 1-3. 1: Erweiterung der Plattform um ein weiteres Heizmodul bestehend aus Konstruktions- und Herstellungsphase sowie Integration in die Plattform bei AVANCIS; Q 2. 2-3. 4: Optimierung der Plattform und der Einzelmodule
Das Projekt "Teilvorhaben: Heizkonzept - Grundlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heraeus Noblelight GmbH - Standort Kleinostheim durchgeführt. Das Teilvorhaben hat die primäre Aufgabe, Grundlagen für ein optimales Infrarot Heizkonzept für die Durchführung der im Rahmen des Verbundvorhaben als Ziel angesehenen Untersuchungen zum Prozess der Abscheidung von hoch effizienten CIGSSe Dünnschicht Photovoltaik Elementen zu schaffen. Hierzu soll erforscht werden, wie Infrarotstrahler und Infrarot Bestrahlungsvorrichtungen so gestaltet werden können, dass sie die zugleich (i) eine sehr hohe Leistung der einzelnen Strahler aufweisen, (ii) eine sehr hohe Flächenleistung für den Prozess erreichen, auf der anderen Seite die einzelnen Strahler (iii) extrem temperaturbeständig und damit langlebig und (iv) chemisch passiv gegenüber der Prozessatmosphäre sind, sowie (v) das Substrat mit hoher Homogenität, besser+/. 5K der Prozesstemperatur, schnell aufheizen. Der Arbeitsplan umfasst 1) die Erforschung von Lösungsansätzen für Infrarotstrahler, die optimal die Anforderungen erfüllen mittels a) CAE Simulation, b) Materialauswahl c) konstruktiver Änderungen, d) neuartigen Dichtungs- und Anschlusskonzepte. Solche Strahler sollen dann als Meilenstein in der Prozesskammers des Verbundpartners Avancis eingesetzt werden; 2) Erforschung von Lösungskonzepten für ein modulares und skalierbares Heizerkonzept für Dünnschicht PV Anlagen unter Nutzung der Erkenntnisse aus 1) mittels vergleichbarer Methoden, wie in 1). Meilenstein ist hier wiederum dir Einsatz in der Prozesskammer.
Das Projekt "Teilvorhaben: Selenisierung mittels plasmaaktivierten Selens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Eberl MBE-Komponenten GmbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Optimierung und Weiterentwicklung von industrierelevanten in-line Selenisierungs- und Sulfurisierungprozessen und Anlagen für die schnelle (atmosphärische) Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGSSe)* Deposition für hocheffiziente Solarzellen. Der Fokus liegt dabei auf der Kostenreduktion durch die Verwendung kostengünstiger, bei atmosphärischem Druck betriebenen, Anlagen, als auch der Verwendung von nicht-toxischen Materialien und einer Steigerung der Materialausbeute (reduziertem CAPEX und OPEX). Gleichzeitig wird eine Verbesserung der Wirkungsgrade der entsprechenden Solarzellen angestrebt. MBE-Komponenten entwickelt in diesem Rahmen eine Se-Quelle mit Plasma Cracker Einheit, die neuartige, effizientere Prozessführungen ermöglichen soll. *Cu: Kupfer; In: Indium; Ga: Gallium; S: Schwefel; Se: Selen Im Projekt wird eine Se-Quelle mit Plasma Cracker Einheit konzeptioniert, aufgebaut und getestet. Dazu werden verschiedene Quellenkomponenten neu entwickelt und bestehende Baugruppen weiter optimiert. Zur Untersuchung von Selenisierungsprozessen mit plasmaaktivierten Selen wird vom HZB/PVComB eine Testanlage aufgebaut. MBE-Komponenten wird das Helmholtz-Zentrum Berlin maßgeblich bei der Konzeption und Spezifikation der Anlage unterstützen insbesondere um eine Kompatibilität zur Se-Quelle zu gewährleisten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ertragsoptimierung für CIGSSe aus Durchlaufofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH durchgeführt. Spezifisch für die CIGS-Technologie soll im Verbundvorhaben eine gezielte Verbesserung der CIGS Absorberbildung mittels industrierelevanter Prozesse, sowie der Wechselwirkungen des Absorbers mit den weiteren Schichten für verbesserte Ertragsparameter im Vordergrund stehen. Weiterhin soll gezielt für CIGS Module eine verbesserte Abbildung des Ertrags in Prognose und Messung erreicht werden. Insbesondere die unmittelbare Verknüpfung der Ertragsparameter mit spezifischen Bauteileigenschaften wie z.B. Bandlückengradient, Rauheit oder Defektdichte im Bauteil wird erstmals untersucht. Der Einfluss dieser Faktoren auf den Temperaturkoeffizienten, auf das Schwachlichtverhalten, auf die Winkelabhängigkeit der Einstrahlung und auf die spektrale Empfindlichkeit wird quantifiziert. Identifizierte Absorber werden zu geeigneten Testmodulen fertiggestellt, die dann in Freifeldanlagen installiert und getestet werden, auch zur Nachstellung gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV). Als Ergebnis soll eine deutliche Verbesserung der Ertragsparameter der Solarmodule mit industriell umsetzbaren Prozessen gezeigt werden.
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