2Power - Einrichtung eines Labors für Si-Perowskit-Tandemsolarzellen
Zeitraum
2020-11-01 – 2023-07-31
Bewilligte Summe
2.067.335,38 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1098
Leistungsplansystematik
Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Das ISFH verfolgt einen neuartigen Tandem-Ansatz für die kristalline Silizium (c-Si) – Bottom-Solarzelle, der auf die in den letzten Jahren am ISFH entwickelten c-Si Solarzellen aufbaut. Das ISFH hat in den vergangenen 12 Jahren wichtige Beiträge zu der Entwicklung von 'passivated emitter and rear cell' (PERC, Monofazial - Rückseite vollflächig mit Aluminium bedruckt) und PERC+ (Bifazial - Rückseite mit Aluminium Fingergrid) Solarzellen geleistet, welche heute etwa 70% des Weltmarktes einnehmen. Zudem hat das ISFH in den vergangenen 6 Jahren die passivierenden 'polycrystalline (poly) silicon on oxide' (POLO) Kontakte auf poly-Si Basis entwickelt mit einem Labor-Rekordwirkungsgrad von 26,1%. In dem 2Power Projekt installiert das ISFH eine neue Beschichtungsanlage und entwickelt neue Beschichtungsprozesse, welche für die Herstellung und Weiterentwicklung der neuartigen industriellen Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle von zentraler Bedeutung sind. Die neue 'plasma-enhanced chemical vapor deposition' (PECVD) Anlage wird die einseitige Abscheidung von dotierten poly-Si Schichten und zudem die Abscheidung von Aluminium dotiertes Zinkoxid (ZnO:Al) mittels PECVD ermöglichen. Die Kombination aus beiden Schichtsystemen ist ein sehr vielversprechender Kandidat für den elektrischen Kontakt zwischen einer Silizium-Bottom- und einer Perowskit-Top-Solarzelle. Die Rückseite der Bottom-Solarzelle entspricht der PERC+ Solarzelle, wofür die neue PECVD Anlage die industrielle Abscheidung von Aluminiumoxid (AlOx)/Siliziumnitrid (SiN) Schichten bereitstellt. Im 2Power Projekt sollen alle 4 PECVD Beschichtungsprozesse (ZnO:Al, Phosphor (n) - , Bor (p) dotiertes poly-Si, AlOx/SiN) eingefahren und optimiert werden und somit eine Leerlaufspannung (Voc) der c-Si Bottom-Solarzelle > 700 mV demonstriert werden.
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