Das Projekt "Entwicklung wissenschaftlicher und technischer Grundlagen fuer die Herstellung von Duennschichtsolarzellen auf der Basis des a-Si:H und myc-Si:H mit der 'Hot-Wire'-Depositionstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachbereich Physik durchgeführt. Im derzeit laufenden Projekt ist trotz unguenstiger Randbedingungen nachgewiesen worden, dass hocheffiziente a-Si-Duennschichtsolarzellen (n = 10,4 v.H.) mit den 'Hot-Wire'-(HW)-Verfahren hergestellt werden koennen. Der HW-Depositionsprozess weist zahlreiche Vorteile fuer die industrielle Abscheidung von a-Si-basierenden Duennschichtsolarzellen auf (einfache Geraeteausruestung, hohe Depositionsrate fuer 'device quality'-Material, stabilere Schichten, keine Plasmainstabilitaeten, grosse Flexibilitaet bei der Schichtabscheidung und Grenzflaechengestaltung). Mit einer Mehrkammeranlage sollen Einfach- und Stapelzellen mit grossem stabilisierten Wirkungsgrad und hoher Depositionsrate abgeschieden werden. Die Integration von mikrokristallinen Teilzellen in eine Stapelstruktur soll erprobt werden. Die technisch-praktische Relevanz des HW-Verfahrens soll durch eine grossflaechige (30 x 30 cm2) Abscheidung von Pin-Zellen (mit n = 10 v.H.) nachgewiesen werden. Aufgrund der extremen Empfindlichkeit bei der Gestaltung von Grenzflaechen (Wachstumskontrolle mit der In-situ-Ellipsometrie) sollten mit der aufzubauenden Apparatur auch c-Si/a-Si-Heterostruktur-Solarzellen optimal gestaltet werden koennen. Die Einsetzbarkeit des HW-Verfahrens fuer die Herstellung von HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer)-Zellen mit n = 20 v.H. soll deshalb getestet werden. Aufbauend auf den positiven Ergebnissen des vorangehenden Projektes (prinzipielle Machbarkeitsstudie) sollen alle a-Si:H/myc - Si:H - Halbleiterschichten von Duennschichtsolarzellen mit den sog. 'Hot-Wire'-Verfahren hergestellt werden. Es sollen sowohl Einfach- als auch Stapelzellen mit pin- und nip-Struktur erforscht und entwickelt werden. Es wird ein Wirkungsgrad von etwa groesser 10 Prozent angestrebt. Ausserdem soll nachgewiesen werden, dass das Verfahren auch eine adaequate Abscheidung auf grossen Flaechen ermoeglicht (technisch-praktische Relevanz). Auch die Einsetzbarkeit des Verfahrens fuer die Herstellung von effizienten c-Si/a-Si-Heterostruktur-Solarzellen soll getestet werden.
Das Projekt "CIS-Solarzellen mit laserabgeschiedenen Absorberschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Angewandte Photophysik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Herstellung von Duennschicht-Solar-Zellen auf der Basis von Kupferindiumselenid (CIS)-Absorberschichten. Die Abscheidung der CIS-Schicht sowie der weiteren Schichten der Solarzelle sollen dabei mit der gepulsten Laserablation (PLD) erfolgen. Die Eigenschaften der Solarzellenschichten sollen mit neuartigen Methoden wie der zeitaufgeloesten Lumineszenz-Spektroskopie charakterisiert werden.
Das Projekt "Heterostrukturen auf Si-Basis fuer Duennschichtsolarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hahn-Meitner-Institut Berlin GmbH, Institutsteil Berlin-Adlershof, Bereich A Angewandte Physik, Abteilung Photovoltaik durchgeführt. Das Projekt hat zum Ziel, photovoltaische Duennschichtsolarzellen auf Si-Basis herzustellen und zu untersuchen. Es soll erkundet werden, ob der Einsatz von Heterouebergaengen mit Siliziumverbindungen gegenueber der reinen Si-Zelle Vorteile bringt. Schwerpunkte der Arbeiten werden die Erprobung und Optimierung von technologischen Verfahren sowie von Materialkombinationen sein, die im Vergleich zu einkristallinen Si-Solarzelle eine Reduzierung der Herstellungskosten erwarten lassen, gleichzeitig aber einen Wirkungsgrad von groesser als 10 v.H. und eine genuegend hohe Langzeitstabilitaet gewaehrleisten. Fuer die zu realisierenden Schichtsysteme sind folgende Materialien vorgesehen: Mikrometer-Si, A-Si, M-SIC, SIOXNY, SIPOS, SIXGEY und SILIZIDE. Die Schichtabscheidung wird (neben der PVD) vor allem mit einer modernen Anlagenkonzeption der CVD erfolgen. Besondere Aufmerksamkeit soll ferner der Anwendung von Niedertemperaturverfahren (anodische Oxydation)zur Oberflaechenpassivierung gewidmet werden.
Das Projekt "Polykristalline Duennschichtsolarzellen mit hohem Wirkungsgrad" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Physikalische Elektronik durchgeführt. Solarzellen, deren leistungsbezogene Herstellungskosten erheblich niedriger sind als bei den gegenwaertig auf dem Markt befindlichen Systemen, sollen entwickelt werden. Dies ist durch Steigerung des Wirkungsgrads, Anwendung der Duennschichttechnik auf kostenguestigen Glassubstraten und Entwicklung von auf grosse Flaechen umsetzbaren Abscheideverfahren fuer die Halbleiterduennschichten zu erreichen. Hierzu sollen die Chalkopyrithalbleiter CuInSe2, CuGaSe2, CuInS2 und deren Legierungen als Absorberschicht und Heterouebergaenge mit ZnO als Fensterschicht eingesetzt und durch intensive Untersuchung der grundlegenden Eigenschaften von Material und Bauelementen der maximal moegliche Wirkungsgrad dieses Materialsystems abgeschaetzt werden. Ein Wirkungsgrad gleich 16 Prozent fuer Laborzellen soll erreicht werden. Die Arbeiten sollen eine breite Basis fuer die technische Realisierung von Duennschichtsolarzellen auf der Basis von Chalkopyrithalbleitern legen und die Umsetzung der Herstellungsverfahren in Produktionsprozesse ermoeglichen.
Das Projekt "Elektrische und optische Charakterisierung von kristallinen Silizium-Duennschicht-Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Vorcharakterisierung und Definition der Arbeitsschwerpunkte; Elektrische Eigenschaften einzelner Silizium-Koerner und der Korngrenzen; Passivierung von Bulk- und Korngrenzendefekten; Elektrische Charakterisierung fertig prozessierter Solarzellen; Optimierung der Passivierung von Rekombinationszentren.