Das Projekt "Demonstration von massenfertigungstauglichen Perowskit/Silizium Tandem-Solarzellen mittels PVD Abscheidung - Erweiterung der KOALA-Anlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, Bereich Energie, PVcomB durchgeführt. Thema des Fördervorhabens KOALA+ ist die Entwicklung von Prozess- und Anlagentechnologie für die Abscheidung von Perowskit-basierten Solarzellen mittels Vakuumabscheidung (physical vapor deposition, PVD). Diese Art von Zellen ist besonders attraktiv für den Einsatz als Topzelle in Tandem-Solarzellen mit entweder einer Silizium- oder einer CIGS-Bottomzelle, die meist eine raue bzw. texturierte Oberfläche besitzen. Die Arbeiten sollen auf einer, in dem Fördervorhaben KOALA neu anzuschaffenden, PVD Cluster-Anlage zusammen mit der CreaPhys GmbH und mit der VON ARDENNE GmbH durchgeführt werden. Beide Firmen konzipieren die Anlage. In KOALA+ soll diese u.a. um weitere Aufdampfquellen, ein zweites Sputtermagnetron, einer schleusenseitigen Glovebox erweitert werden. Schwerpunkte der Entwicklungsarbeiten in KOALA+ durch das Konsortium sind das Aufdampfen komplexer Metall-Halide Perowskit Absorber aus mehreren Quellen auf industrierelevanten Flächen bis zu 210 x 210 mm2, wobei eine ausreichende Homogenität und Prozesszuverlässigkeit gewährleistet werden müssen. Ein zweiter Schwerpunkt ist das Sputtern von transparenten leitfähigen Kontaktschichten (TCOs) für die Vorderseite von Tandemsolarzellen mit einem schädigungsarmen, industrietauglichen Prozess. Diese Arbeiten werden eingebunden sein in der strategische F & E am HZB, die u.a. Perowskit/Silizium Tandem Module mit über 30 % Wirkungsgrad als Ziel hat. Die Arbeiten werden eng verbunden sein mit den BMWi Vorhaben 'P3T' und 'Presto' sowie bilateralen Industriekooperationen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Betrieb der erweiterten KOALA-Anlage und Einbindung in eine skalierte Tandem-Baseline" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, Bereich Energie, PVcomB durchgeführt. Thema des Fördervorhabens KOALA+ ist die Entwicklung von Prozess- und Anlagentechnologie für die Abscheidung von Perowskit-basierten Solarzellen mittels Vakuumabscheidung (physical vapor deposition, PVD). Diese Art von Zellen ist besonders attraktiv für den Einsatz als Topzelle in Tandem-Solarzellen mit entweder einer Silizium- oder einer CIGS-Bottomzelle, die meist eine raue bzw. texturierte Oberfläche besitzen. Die Arbeiten sollen auf einer, in dem Fördervorhaben KOALA neu anzuschaffenden, PVD Cluster-Anlage zusammen mit der CreaPhys GmbH und mit der VON ARDENNE GmbH durchgeführt werden. Beide Firmen konzipieren die Anlage. In KOALA+ soll diese u.a. um weitere Aufdampfquellen, ein zweites Sputtermagnetron, einer schleusenseitigen Glovebox erweitert werden. Schwerpunkte der Entwicklungsarbeiten in KOALA+ durch das Konsortium sind das Aufdampfen komplexer Metall-Halide Perowskit Absorber aus mehreren Quellen auf industrierelevanten Flächen bis zu 210 x 210 mm2, wobei eine ausreichende Homogenität und Prozesszuverlässigkeit gewährleistet werden müssen. Ein zweiter Schwerpunkt ist das Sputtern von transparenten leitfähigen Kontaktschichten (TCOs) für die Vorderseite von Tandemsolarzellen mit einem schädigungsarmen, industrietauglichen Prozess. Diese Arbeiten werden eingebunden sein in der strategische F & E am HZB, die u.a. Perowskit/Silizium Tandem Module mit über 30 % Wirkungsgrad als Ziel hat. Die Arbeiten werden eng verbunden sein mit den BMWi Vorhaben 'P3T' und 'Presto' sowie bilateralen Industriekooperationen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Vorentwicklung von 'CVD'-Laborprozessen zur Perowskitabscheidung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Silizium-Perowskit-Tandemsolarzellen sind aktuell das dynamischste Gebiet innerhalb der PV-Forschung. Allerdings scheint es noch ein weiter Weg von den Wirkungsgradrekorden auf kleinen Laborzellen bis zur Industrialisierung der Technologie. Abgesehen von Aspekten wie Kosteneffizienz in der Materialienauswahl, Langzeitstabilität der Solarzellen und Pb-Freiheit (Pb: Blei) der Perowskiten ist auch die Frage nach der geeignetsten industriellen Herstellungsmethode derzeit noch offen. Diese muss einerseits eine ausreichende Qualität der Schichten (insb. des Perowskit-Absorbers) liefern, andererseits Skalierbarkeit, Durchsatz und vor allem Reproduzierbarkeit bzw. ein ausreichend breites Prozessfenster gewährleisten - bei minimaler Anlagenkomplexität bzw. bei minimalen Anlagenkosten. Im APERO-Projekt wird nun mit der APCVD (Atmosphärendruck-Gasphasenabscheidung) eine einzigartige, nicht auf Vakuumtechnik basierende und damit kostengünstige Gasphasenabscheidung mit potentiell breitem Prozessfenster für die Perowskitherstellung evaluiert. Dies ist das primäre Ziel des APERO-Vorhabens. Das Teilvorhaben des ISFH hat das spezifische Ziel, die Prozesse für die APCVD mit Hilfe einer kleineren Labor-'CVD'-Anlage im Voraus zu evaluieren, bevor sie auf die industrielle Anlage von Schmid übertragen wird. Insbesondere stehen dabei sequentielle Abscheidestrategien im Vordergrund, bei der eine entsprechend zu optimierende Halogenidkomponente (erster Schritt) einer Gasphase der organischen Komponenten ausgesetzt wird (weiter Schritt), woraufhin eine Umwandlung in den Perowskiten erfolgt. Die Schichten werden am ISFH opto-elektronisch, strukturell und auf Deviceniveau charakterisiert und mit ko-verdampften Referenzschichten verglichen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Paralleldispensverfahren für großflächige Tandemsolarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HighLine Technology GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens soll die Multi-Düsen-Dispenstechnologie zur Metallisierung von Si-Solarzellen für die zukünftigen Zellkonzepte der Tandem-Solarzellen angepasst werden. Dies erforderte eine Abstimmung der Druckmedien auf die Fluidgeometrie bzw. die Düsengeometrie des Druckkopfes. Zudem muss der Druckkopf und der Druckprozess auf die spezifischen Substrateigenschaften der Tandem-Solarzellen angepasst werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Weiterentwicklung einer LED-basierten Messtechnik zur Analyse von Perowskit/Silizium-Tandemmodule" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wavelabs Solar Metrology Systems GmbH durchgeführt. Die industrielle Herstellung von Perowskit-Silizium-Tandem Solarzellen und -modulen wird weltweit intensiv vorbereitet. Eine große Herausforderung für die industrielle Umsetzung ist eine präzise Effizienzbestimmung auf großen Flächen. Dies ist sowohl in der Entwicklung als auch in der späteren industriellen Produktion unabdingbar, um Veränderungen in der Zell- und Modultechnologie zu erfassen und korrekt zu bewerten. Heute stehen keine großflächigen Sonnensimulatoren mit ausreichender spektraler Güte zur Verfügung, die außerdem die Solarzellen ausreichend homogen ausleuchten. Perowskit-basierte Tandemmodule bringen zudem neue Herausforderungen mit sich, wie die Migration von Ionen, welche eine Stabilisierung des Arbeitspunktes unter Beleuchtung erforderlich machen. Blitzlicht- Simulatoren sind damit nicht ohne weiteres einsetzbar. Die Ermittlung der Messunsicherheiten für die Messung großer PSC/Tandemsolarzellen und -module ist dabei unerlässlich. Im Projekt Katana bündeln das international anerkannte Kalibrierlabor für Solarzellen und Module des Fraunhofer ISE, die Universität Freiburg und die Firmen WAVELABS, Oxford PV und Intego ihre Kompetenzen zur Entwicklung eines neuen Kalibrierverfahrens als zukünftigen Standard zur Effizienzbestimmung mit hoher Genauigkeit. Es werden Analysewerkzeuge entwickelt, die kalibrierte Wirkungsgradbestimmungen und in der Folge systematische Prozessoptimierungen ermöglichen. Die Messmethoden sollen es erlauben, Kennparameter lokal zu bestimmen und damit Rückschlüsse auf Probleme bei der Skalierung der Herstellungsprozesse zu ziehen. Diese Analyse wird ergänzt durch Simulationen als Absicherung der Kalibrierverfahren. Die Arbeiten im Projekt fokussieren sich auf die drängenden Fragen einer präzisen Kalibrierung von Perowskit-Silizium Tandemsolarzellen und Modulen. Das Projekt legt die Basis für eine industrielle Umsetzung dieser höchsteffizienten PV Technologie und ermöglicht den beteiligten Partnern einen Wettbewerbsvorsprung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Lochtransportmaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Ziel von PrEsto ist die Generierung von IP und Knowhow. Konkret werden dabei (i) die Anpassung von industriell umsetzbaren Prozessen der Siliziumsolarzellenherstellung für die Anforderungen als Unterzelle in einem Tandemverbund untersucht und (ii) geeignete Prozesse, Materialien und die entsprechende Anlagentechnik zur großflächigen Herstellung der Perowskit Top-Solarzelle identifiziert und entwickelt. Abschließend werden die Prozesse ökonomisch und im Rahmen einer Ökobilanz bewertet und darauf aufbauend eine Roadmap für die weitere Kommerzialisierung entwickelt. Heraeus entwickelt im Rahmen von PrEsto Lochtransportschichten auf Basis des leitfähigen Polymers Polyethylendioxythiophen (PEDOT). PEDOT zeichnet sich durch eine hohe Loch-Mobilität, hohe Stabilität und leichte Verarbeitbarkeit aus.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integration auf Perc/Topcon Siliziumsolarzellen unter Ausnutzung von Hybridverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Das übergeordnete Ziel von PrEsto ist die Generierung von IP und Knowhow als Basis zukünftiger wirtschaftlicher Aktivitäten der beteiligten Partner, der deutschen Maschinenbauindustrie und der Materialhersteller auf dem dynamischen Gebiet der Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen. Konkret werden dabei (i) die Anpassung von industriell umsetzbaren Prozessen der Siliziumsolarzellenherstellung für die Anforderungen als Unterzelle in einem Tandemverbund untersucht und (ii) geeignete Prozesse, Materialien und die entsprechende Anlagentechnik zur großflächigen Herstellung der Perowskit Top-Solarzelle identifiziert und entwickelt. Diese Aktivitäten werden unterstützt durch ortsaufgelöste Charakterisierung und Modellierung zur Identifikation der wichtigsten Hebel zur Prozessverbesserung. Abschließend werden die Prozesse ökonomisch und im Rahmen einer Ökobilanz bewertet und darauf aufbauend eine Roadmap für die weitere Kommerzialisierung entwickelt. Auf diese Weise soll eine breite industrielle Basis in Bezug auf die Akteure und die zur Verfügung stehenden Prozesse für die weitere Technologieentwicklung geschaffen werden, die auch langfristig Wertschöpfung und Arbeitsplätze in Deutschland sicherstellt. Das Fraunhofer ISE wird dabei zu allen Zielen des Gesamtvorhabens wesentlich beitragen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Vakuumprozesse für Perowskitabsorber" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH), Professur für Photovoltaische Energiekonversion durchgeführt. Das übergeordnete Ziel von PrEsto ist die Generierung von IP und Knowhow als Basis zukünftiger wirtschaftlicher Aktivitäten der beteiligten Partner, der deutschen Maschinenbauindustrie und der Materialhersteller auf dem dynamischen Gebiet der Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen. Konkret werden dabei (i) die Anpassung von industriell umsetzbaren Prozessen der Siliziumsolarzellenherstellung für die Anforderungen als Unterzelle in einem Tandemverbund untersucht und (ii) geeignete Prozesse, Materialien und die entsprechende Anlagentechnik zur großflächigen Herstellung der Perowskit Top-Solarzelle identifiziert und entwickelt. Hier setzt das vorgeschlagenen Teilprojekt an. In PrEsto-VaPor werden Vakuumverfahren zur großflächigen Abscheidung der Perowskit-Absorberschichten entwickelt. Diese sollen auch die Abscheidung auf texturierten Substraten ermöglichen und so einen maximalen Jahresenergieertrag .Der entscheidende Schritt bei der Realisierung einer Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle ist die Abscheidung eines stabilen Perowskitabsorbers mit angepasster Bandlücke auf texturiertem Silizium mittels einer skalierbarer Technologien. Hierfür werden in PrEsto-VaPor Vakuumverfahren evaluiert. Zum einen wird das Koverdampfen aller Bestandteile des Perowskitabsorbers untersucht. Außerdem das Aufdampfen der anorganischen Bestandteile, die im Weiteren durch nasschemische Prozesse zu vollständigen Perowskitabsorbern weiterverarbeitet werden. Dies geschieht bei Projektpartnern, insbesondere dem in unmittelbarer räumlicher Nähe gelegene Fraunhofer ISE.
Das Projekt "Teilvorhaben: Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen auf Heterojunction-Bottom-Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH durchgeführt. Das Projekt PrEsto hat zum Ziel, IP und Knowhow auf dem Gebiet der Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen zu erarbeiten. Der technologische Ansatz des Projekts ist es, 1) bestehende, bereits industriell umgesetzte Prozesse der Silizium-Zelltechnologie so anzupassen, dass kostengünstige Unterzellen für solche Tandems hergestellt werden können, und 2) geeignete Prozesse, Materialien und die entsprechende Anlagentechnik zur großflächigen Herstellung der Perowskit Top-Solarzelle zu identifizieren und zu entwickeln. Die technologischen Herausforderungen im Projekt liegen, bezogen auf die Perowskit-Topzelle, in - der Abscheidung eines stabilen Perowskitabsorbers mit angepasster Bandlücke auf texturiertem Silizium sowie - der Demonstration, dass diese Technologien skalierbar sind. - der Herstellung hierauf angepasster selektiver Kontaktsysteme (Elektronen- und Lochleiter) sowie - geeigneter transparenter leitfähiger Schichten und Metallisierungen, die bei hinreichend niedrigen Temperaturen und großflächig hergestellt werden müssen. In Bezug auf die Silizium-Unterzelle sind die Projektaufgaben - die Entwicklung einer Oberflächen-Textur, die die großflächige Prozessierung der Perowskit-Zelle erlaubt, gleichzeitig aber auch den Lichteinfang in der Zelle unterstützt - die Herstellung von transparenten, gut passivierten Kontakten auf der Vorderseite der Silizium-Zelle, sowie - die Schaffung eines verlustarmen (Tunnel-)Kontakts zur Perowskit-Topzelle.
Das Projekt "Teilvorhaben: Zellfertigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Meyer Burger (Germany) GmbH durchgeführt. Um die Systemkosten der PV weiter zu senken, ist es nötig, den Wirkungsgrad von Modulen deutlich zu steigern. Heterojunction (HJT) Solarzellen zeichnen sich durch sehr hohe Wirkungsgrade von über 25%, höhere Erträge und geringere Herstellungskosten aufgrund der reduzierten Anzahl von Prozessschritten aus. Zudem sind sie die Basis für die bisher höchsten Wirkungsgrade von Silizium/Perowskit-Tandemsolarzellen. Zu den kostenintensivsten und prozesstechnisch besonders anspruchsvollen Prozessen für beide Zelltechnologien zählt die Herstellung ihrer elektrischen Kontakte. Für beide Technologien werden transparente leitfähige Oxide als Grenzschicht benötigt. Sowohl zur Reduzierung der Verbrauchskosten als auch zur Vermeidung von Sputterschäden soll in TOP untersucht werden, inwieweit sich PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) Prozesse als Alternative zu heute verwendeten PVD Verfahren eignen. Gleichzeitig sollen durch besonders leitfähige Schichten der Silbersiebdruck vermieden und eine direkte Zellverbinderkontaktierung durch Smartwire Technologie entwickelt werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 97 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 97 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 97 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 96 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 51 |
| Webseite | 46 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 21 |
| Lebewesen & Lebensräume | 35 |
| Luft | 44 |
| Mensch & Umwelt | 97 |
| Wasser | 15 |
| Weitere | 97 |