Das Projekt "Neuartige Photovoltaik mit 'Schwarzem Silizium' und 'Schwarzem Zinkoxid' (NEPHOS)^Teilvorhaben: Untersuchungen zur Quantenausbeute von 'black silicon' und black zinc oxide' Solarzellen (quantoSolar), Teilvorhaben: Femtosekundenlaser Prozessierung zur Herstellung neuartiger 'black silicon' Solarzellen (ZincSolar)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Fachbereich 1 Physik und Elektrotechnik.Laserstrukturiertes Schwarzes Silizium mit einem Schwefelemitter wird als neues Ausgangsmaterial für Solarzellen untersucht. Es hat eine besonders hohe Absorption bis weit in den nahen Infrarotbereich hinein. Der theoretisch mögliche Wirkungsgrad auf Basis von Schwarzem Silizium ist somit viel höher als bei herkömmlichen Solarzellen. Zusätzlich wird eine Übertragung der Technik auf andere Ausgangsmaterialien wie Zinkoxid untersucht. Das Projekt wurde mit einem Rekordwirkungsgrad von 4,5% auf laserstrukturiertem Silizium mit Schwefelemitter abgeschlossen.
Das Projekt "Neuartige Photovoltaik mit 'Schwarzem Silizium' und 'Schwarzem Zinkoxid' (NEPHOS), Teilvorhaben: Untersuchungen zur Quantenausbeute von 'black silicon' und black zinc oxide' Solarzellen (quantoSolar)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technischen Universität Clausthal, Energie-Forschungszentrum Niedersachsen.Das Herstellungsverfahren für 'black silicon' wurde an der Harvard Universität entwickelt und nutzt die Wechselwirkung von Femtosekundenlaserpulsen mit einer Siliziumoberfläche. Bei der Wechselwirkung von ultrakurzen Lichtpulsen mit der Oberfläche wird sowohl eine Oberflächenstrukturierung induziert, als auch eine Verschiebung der Bandkante in den Infrarotbereich (IR) erreicht. Die Verschiebung der Bandkante hat den Effekt, dass ein größerer Bereich des Sonnenspektrums absorbiert wird und so zur Erzeugung des Photostroms in der Solarzelle genutzt werden kann ('black silicon'). Diese Effekte wurden kürzlich von der Harvard Gruppe um Prof. Eric Mazur entdeckt. Seit Herbst 2008 wird das Verfahren von dem aus der Mazur Gruppe hervorgegangenen spin-Off Unternehmen SiOnyx Inc. zur Herstellung und Vermarktung neuartiger Detektoren auf Siliziumbasis genutzt. Im Rahmen des Projektes soll diese Technologie in enger Kooperation mit Harvard und SiOnyx zur Herstellung einer neuen Generation von Solarzellen eingesetzt werden. Für das Teilprojekt quantoSolar ergibt sich folgende Arbeitsplanung: 1.) Charakterisierung neuartiger, auf black silicon basierender Solarzellen am Solarmessplatz, 2.) Charakterisierung neuartiger, auf black zinc oxide basierender Solarzellen am Solarmessplatz und 3.) Untersuchung des Einflusses von thermischen Annealing und entsprechende Optimierung der Ausheizparameter.
Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchungen zur Quantenausbeute von 'black silicon' und black zinc oxide' Solarzellen (quantoSolar)^Neuartige Photovoltaik mit 'Schwarzem Silizium' und 'Schwarzem Zinkoxid' (NEPHOS)^Teilvorhaben: Femtosekundenlaser Prozessierung zur Herstellung neuartiger 'black silicon' Solarzellen (ZincSolar), Teilvorhaben: Femtosekundenlaser Prozessierung zur Herstellung neuartiger 'black silicon' Solarzellen (femtoSolar)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, Projektgruppe für Faseroptische Sensorsysteme.Laserstrukturiertes Schwarzes Silizium mit einem Schwefelemitter wird als neues Ausgangsmaterial für Solarzellen untersucht. Es hat eine besonders hohe Absorption bis weit in den nahen Infrarotbereich hinein. Der theoretisch mögliche Wirkungsgrad auf Basis von Schwarzem Silizium ist somit viel höher als bei herkömmlichen Solarzellen. Zusätzlich wird eine Übertragung der Technik auf andere Ausgangsmaterialien wie Zinkoxid untersucht. Das Projekt wurde mit einem Rekordwirkungsgrad von 4,5% auf laserstrukturiertem Silizium mit Schwefelemitter abgeschlossen.
Das Projekt "ForMaT: Nanostrukturierte Siliziumgrenzflächen -Black Silicon-, NanoSIS" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Angewandte Physik.
Das Projekt "StrukturSolar II - Innovative Strukturierungskonzepte für Solarzellen der nächsten Generation^StrukturSolar II - Innovative Strukturierungskonzepte für Solarzellen der nächsten Generation, StrukturSolar II - Innovative Strukturierungskonzepte für Solarzellen der nächsten Generation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Anhalt (FH) Hochschule für angewandte Wissenschaften, Standort Köthen, Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen.Der vorliegende Antrag der Hochschule Anhalt (HSA) ist Teil der Anschlussphase des Verbundprojektes StrukturSolar. Die Anwendung innovativer Strukturierungskonzepte in Solarzellen der nächsten Generation soll aufbauend auf den Ergebnissen und der geschaffenen FuE-Infrastruktur der ersten Projektphase weiter erforscht werden. Ziel ist, durch Anwendung innovativer Strukturierungskonzepte verbesserte Wirkungsgrade bei reduziertem technologischen Aufwand zu erreichen. In dem Anschlussprojekt sollen weiterhin die Kompetenzen in der Grundlagenforschung im Fachbereich Naturwissenschaften II der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und anwendungsorientiertes Know-how im Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen der HSA in einem bisher erfolgreich agierendem kooperativen Forschungskolleg weitergeführt werden. Mehrere Promotionsthemen sollen weiterhin jeweils in Teilen an beiden Hochschulen bearbeitet werden, jeweils unter der kooperativen Betreuung eines Professors der MLU und der HSA. Das Gesamtprojekt ist in 7 Hauptarbeitspakete AP1 bis AP7 gegliedert. Charakteristikum des Projektes ist die Beteiligung beider Projektpartner an jedem Hauptarbeitspaket, jedoch mit unterschiedlichen Beiträgen zu den Teilarbeitspaketen. 4 Hauptarbeitspakete koordiniert die HSA, die anderen 3 die MLU. Bei der HSA liegt die Gesamtkoordination.
Das Projekt "StrukturSolar II - Innovative Strukturierungskonzepte für Solarzellen der nächsten Generation, StrukturSolar II - Innovative Strukturierungskonzepte für Solarzellen der nächsten Generation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Halle-Wittenberg, Institut für Physik.Der vorliegende Antrag der MLU ist Teil des Verbundprojektes STRUKTURSOLAR II. Die Anwendung innovativer Strukturierungskonzepte in Solarzellen der nächsten Generation für verbesserte Wirkungsgrade bei reduziertem technologischen Herstellungsaufwand soll erforscht werden. Dabei sollen die vorhandenen Kompetenzen in der Grundlagenforschung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und anwendungsorientiertes Know-how der Hochschule Anhalt (HSA) in einem kooperativen Forschungskolleg zusammengeführt werden. Mehrere Promotionsthemen sollen jeweils in Teilen an beiden Hochschulen bearbeitet werden. Das Projekt adressiert Themen der Strukturierung sowohl von Dünnschichtmodulen (Mikrostrukturierte CIGSe Kontakte, Thermische Laser Strukturierung, Perowskitsolarzellen auf Silicium, Strukturierte Substrate) als auch von Siliciumwafer-basierten Solarzellen (Plasmastrukturiertes schwarzes Silicium, Makroporöses Silicium, Defektlokalisierung von PERC-Kontakten). Die Plasmatexturierung zur Präparation von hochabsorbierenden Silicium Oberflächen (schwarzes Silicium) und anschließende Passivierung sollen bis hin zu kompletten Solarzellen weiter optimiert werden. Alternativ soll makroporöses Silicium mittels metall-unterstützter chemischer Ätzung die Absorption erhöhen. Strukturierte Rückkontakte von PERC Zellen sollen mittels abbildender Methoden im Hinblick auf Defekte untersucht werden. Die Zusammenführung der neuartigen Perowskitsolarzellen und Wafer Silicium soll mittels nasschemischer und physikalischer Verfahren erforscht werden. Auch für Dünnschichtsolarzellen ist das Photonenmanagement durch Strukturierung ein vielversprechendes Thema. Hierbei geht es sowohl um die Optimierung eines strukturierten Rückkontaktes z.B. von CIGSe Solarzellen als auch um die Lichteinkopplung durch plasmastrukturierte Substrate. Das Modulthema der integrierten Serienverschaltung soll mit dem neuen Thema der thermischen Laserstrukturierung vorangetrieben werden.
