Verbundvorhaben: TIPSTAR - Tintenstrahldruck für Industrielle Perowskit-Silizium Tandemsolarzellen; Teilvorhaben: Tintenstrahl-Tinten für industrielle Perowskit-Silizium Tandemsolarzellen
Zeitraum
2024-10-01 – 2026-09-30
Bewilligte Summe
195.631,92 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1199C
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien Sonstige Materialien/Technologien [EB1028]
Verbundvorhaben
01259828/1 – TIPSTAR - Tintenstrahldruck für Industrielle Perowskit-Silizium Tandemsolarzellen
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Silizium-Solarzellen nähern sich inzwischen ihrem fundamentalen Effizienzlimit. Um den Wirkungsgrad weiter zu erhöhen und damit die Stromgestehungskosten der Photovoltaik (PV) zu verringern, werden neue Zellkonzepte benötigt. Eine der aussichtsreichsten Technologien ist das Konzept einer Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle, welches eine Kombination aus einer Perowskit-Top- und einer Silizium-Bottom-Solarzelle ist. Ziel des Projekts TIPSTAR ist es, mit der gebündelten Expertise des Konsortiums die Skalierbarkeit der Perowskit-Absorberabscheidung mittels Tintenstrahldrucks nachzuweisen. Hierzu werden Fertigungsketten für den Tintenstrahl-Druck von Perowskit-Absorbern in industriellem Umfeld aufgebaut und effiziente Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen auf Waferfläche hergestellt. Die besonderen Vorteile des Tintenstrahldrucks sind dabei kurze Prozesszeiten, die hohe Durchsätze erlauben, präzise und passgenaue Abscheidung für homogene Schichten bis zum Rand formgenaue Beschichtung und hohe Materialausbeute ohne kostenintensive Vakuum-Technik. Das Konsortium besteht aus den Industriepartnern QCells, einem internationalen Hersteller und Anbieter von leistungsstarken Silizium-Solarmodulen, die am deutschen F&E Standort in Thalheim bei Bitterfeld-Wolfen entwickelt werden, und der Notion Systems GmbH (Notion), einem führenderen Anbieter von industriellen Inkjet-Drucksystemen für funktionale Materialien. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nimmt international eine Spitzenstellung im Bereich der (Tintenstrahl )Druckprozesse für die Perowskit-Photovoltaik ein und kann auf umfassende Vorarbeiten und Rekordwirkungsgrade verweisen. Das Leibniz-Institut für neue Materialien (INM) bringt jahrelange Erfahrung bei der chemischen Synthese, Formulierung und Qualitätskontrolle flüssiger funktionaler Tinten für Beschichtungs- und Tintenstrahldruck-Prozesse vom Labor- bis zum Industriemaßstab und vom Molekül bis zum Material mit ein.