2017-03-01  –  2021-02-28

537.107,00 EUR

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg im Breisgau, Baden-Württemberg

0324073C

Konzentrierende Photovoltaik (CPV) Zellenentwicklung [EB1031]

01171489/1  –  Kostenreduktion und erhöhte Ressourceneffizienz durch neue Metall-Organische Ausgangsstoffe für die Epitaxie von Indiumhaltigen III-V Hochleistungszellen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Solarzellen aus III-V Halbleitern erreichen heute weltweit die höchsten Umwandlungseffizienzen von bis zu 46 % und finden industrielle Anwendung in Satelliten und in Konzentrator-PV Systemen. Das Licht wird in diesen hochkonzentrierenden Modulen etwa 500-fach gebündelt, um die Fläche und damit die anteiligen Kosten der III-V Solarzellen zu reduzieren. Die Hälfte der Epitaxiekosten für III-V Mehrfachsolarzellen entfällt auf die metallorganischen Ausgangsstoffe Trimethylindium und Trimethylgallium (so genannte 'Metallorganische Quellen') für den MOVPE-Herstellprozess (Metal Organic Vapour Phase Epitaxy). Projektziel: Das Projekt KoReMO soll nachweisen, dass diese Epitaxiekosten durch Nutzung von neuen Indium-Quellen und einem neuen Zuführsystem, sowohl für Trimethylindium TMIn als auch für Trimethylgallium TMGa, um etwa die Hälfte gesenkt werden können. Zudem sollen durch das Zuführsystem höhere Wachstumsraten für GaAs und GaInP möglich werden. Die Verbesserungen werden anhand von heute etablierten GaInP/GaInAs/Ge Dreifachsolarzellen nachgewiesen. Die Firma Umicore wird einen neuen kostengünstigen und ressourceneffizienten Herstell- und Reinigungsprozess für Trimethylindium entwickeln und pilotieren. TMGa und TMIn werden über ein Direktverdampfersystem von SEMPA an eine vorhandene MOVPE Anlage der Firma Aixtron am Fraunhofer ISE angeschlossen und hier werden hohe Wachstumsraten und die Eignung der neuen Quellen für die Herstellung von III-V Mehrfachsolarzellen gemeinsam mit AZUR Space gezeigt.