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 "Untersuchung von Diffusionsprozessen in CIS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Fachgruppe Biologie, Institut für Biologie III durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens RWTH innerhalb von GRACIS ist es Diffusionsvorgänge in CIS Schichten zu untersuchen. Als experimentelle Methoden sollen die hochauflösende Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) und die Radioisotopenmethode (Verwendung radioaktiver Isotope) zum Einsatz kommen. Beide Methoden ergänzen sich in idealer Weise. Weltweit gibt es nur wenige Labore, in denen beide Methoden simultan zur Verfügung stehen. Modellexperimente und Simulation der Eigendiffusion: Ermittlung der Eigendiffusion in Cu(In,Ga)Se2 sowie binärer und ternärer Vorläuferschichten mit der Methode der Radiotracer-Diffusion. SIMS-Analyse chemischer Gradienten: Ziel hierbei ist es, chemische Gradienten mit Hilfe der Time-of-Flight Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) mit hoher Empfindlichkeit zu untersuchen sowohl im Volumen der Schichten als auch an Grenzflächen. Im Falle positiver wissenschaftlicher Ergebnisse kann von sehr günstigen wirtschaftlichen Erfolgsaussichten ausgegangen werden. Durch erweiterte Kenntnisse der Diffusionsvorgänge während des CIS-Wachstumsprozesses, und daraus resultierende schnellere Prozesse sowohl für die Ko-Verdampfung als auch für die Chalkogenisierung, würden deutliche Kosteneinsparungen durch den erhöhten Durchsatz in einer industriellen Fertigung erzielt werden. Die grundlegenden Erkenntnisse über Diffusionsvorgänge von Eigen- bzw. Fremdelementen können indirekt auch zur Steigerung des Wirkungsgradniveaus von CIS-Solarzellen verwendet werden und somit einen Beitrag zu höherer Produktionskapazität liefern.
Das Projekt "Chemische Gradienten in Cu(In,Ga)Se2 Solarzellen: Grenzflächenuntersuchungen und theoretische Modellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Material- und Geowissenschaften, Bereich Materialwissenschaft, Fachgebiet Oberflächenforschung durchgeführt. Das Gesamtziel des Verbundprojektes ist Gradienten der chemischen Zusammensetzung in Cu(In,Ga)(S,Se)2 Dünnschichtsolarzellen in Abhängigkeit der Schichtherstellung und der Ausbildung der Grenzfläche zum Puffermaterial zu analysieren. Im Teilprojekt der TU Darmstadt sind einerseits die Aufklärung von chemischen Gradienten an Grenzflächen mittels Photoemission und andererseits die theoretische Bestimmung von Phasen- und Defektgleichgewichten sowie die quantitative Berechnung von Diffusivitäten. Im Teilprojekt der TU Darmstadt werden einerseits umfangreiche Experimente zur Analyse der Grenzflächeneigenschaften von Cu(In,Ga)(S,Se)2 Solarzellen mit Photoelektronenspektroskopie durchgeführt. Andererseits wird die Eigen- und Fremddiffusion mit ab initio Methoden berechnet. Die Ergebnisse werden zu denen der anderen Projektpartner in Bezug gesetzt. Die Ergebnisse werden einerseits in Publikationen der Fachwelt sowie durch permanenten Austausch den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Diese sind teilweise direkt in die Entwicklung der Solarzellen und deren Produktionsprozesse eingebunden. Auf zwei Industrieworkshops ist außerdem eine ausführliche Diskussion der Ergebnisse mit auf dem Gebiet tätigen Instituten und Firmen vorgesehen.