Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Entwicklung von industriell skalierbaren Vakuumprozessen für eine Perowskit-Silizium Tandemsolarzelle mit texturierter TOPCon Silizium-Unterzelle. Hierbei stehen zum einen Anpassungen und Weiterentwicklung der Silizium-Unterzellen sowie der Übergangsschichten und Lochtransportschichten der Oberzelle im Vordergrund. Sowohl NiOx als auch SnOx sind vielversprechende Materialien für loch-leitende Dünnschichten in der Perowskit-Silizium Tandemsolarzelle. Um künftig in industriellem Maßstab Perowskit-Silizium Tandemsolarzelle mit gesputterten Übergangs- und Lochtransportschichten herstellen zu können, ist die Weiterentwicklung von NiO Rohrtargets und Entwicklung elektrisch leitfähiger Rohrtargets auf SnO2-Basis Ziel des Teilvorhabens. Aufbauend auf den bereits verfügbaren Erfahrungen zur Herstellung von NiO Rohrtargets und zum thermischen Spritzen kanzerogener Stoffe (Projekt PeroQ) sollen im Teilvorhaben durch Einbringen einer Dotierung die opto-elektrischen Eigenschaften der gesputterten Dünnschicht für die Anwendung in der Perowskit-Silizium Tandemsolarzelle verbessert werden. Weiterhin sollen die Prozesstechnologien bei der Granulatherstellung von Nickeloxid und beim thermischen Spritzen auf einen industriellen Maßstab skaliert werden und der Rohstoffeinsatz durch Recycling von Nebenprodukten minimiert werden. Des weiteren sollen Rohrtargets auf SnO2-Basis als Alternative zu Indium-Zinnoxid (ITO) entwickelt werden. Im Vergleich zum kostenintensiven und schlecht verfügbaren Indiumoxid, ist SnO2 günstiger und gut verfügbar. In der Projektarbeit erfolgt eine Evaluation möglicher Dotierstoffe sowie Dotierungskonzentration in SnO2, um ein elektrisch leitfähiges und sputterbares Rohrtargets herzustellen. Dabei müssen u.a. die Verunreinigungen im SnO2 den Erfordernissen der Solarzelle angepasst werden, damit es nicht zu effizienzreduzierender Diffusion in die Solarelle kommen kann.
Das Bedarfsfeld 'Freizeit und Kultur' zeichnet sich für 13 Prozent des deutschen Ressourcenkonsums aus und ist daher ein fast gleichbedeutender Hebel wie z. B. das Bedarfsfeld Mobilität (18 %). Auf Basis von Erfahrungen aus der Nexus-Forschung soll das Vorhaben Potentiale für Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft identifizieren und umsetzen. Auf Basis makroökonomischer Berechnungen sollen besonders relevante Teilbereiche analysiert und Infos abgeleitet werden, an welchen Stellen die größten Rohstoffinanspruchnahmen anfallen und wo sich die besten Kreislaufwirtschaftsoptionen ergeben. Geeignete Handlungsfelder, Handlungsmaßnahmen und Best Practise sollen in zwei Stakeholder*innen-Workshops diskutiert und umgesetzt werden.