Fraunhofer-Leitprojekt »MaNiTU«

Materialien für nachhaltige Tandemsolarzellen mit höchster Umwandlungseffizienz – »MaNiTU«

Solarzellen mit höchsten Wirkungsgraden liefern Strom kostengünstig und verbrauchen dabei weniger Fläche und Materialien. Hohe Wirkungsgrade ermöglichen auch neue Produkte, wie z.B. energieautarke Gebäude oder Elektroautos, die sich über Solarzellen aufladen lassen. Der Wirkungsgrad von Siliziumsolarzellen lässt sich aber nicht mehr beliebig steigern. Die dafür verantwortlichen physikalischen Grenzen können mit Tandemsolarzellen überwunden werden. Mit ihnen sind Wirkungsgrade über 35 % möglich. Tandemsolarzellen stehen deshalb im Fokus der aktuellen Solarzellenforschung.  Gleichzeitig wird innerhalb der nächsten 5-10 Jahre weltweit der jährliche Photovoltaik-Zubau auf mehr als ein 1 TWp steigen. Diese Mengen erfordern auch die konsequente Vermeidung kritischer Materialien (z.B. Blei) bei der Herstellung von Solarmodulen. Im Fraunhofer-Leitprojekt »MaNiTU« entwickeln daher sechs Fraunhofer-Institute im Verbund nachhaltige, höchsteffiziente und kostengünstige Tandemsolarzellen auf Basis neuer Absorbermaterialien.

Das Projekt im Überblick

Laufzeit 2019 - 2023
Koordinator Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Dr. Andreas W. Bett
Projektpartner Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS
Fördergeber Fraunhofer-Gesellschaft
Projektbudget 8,9 Mio. Euro
Ziel Höchsteffiziente Tandemsolarzellen aus nachhaltigen Materialien

Sechs Fraunhofer-Institute vereinen im Fraunhofer-Leitprojekt »MaNiTU« ihre Kompetenzen:

  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: 
    • Entwicklung höchsteffizienter Tandemsolarzellen
    • Nachhaltigkeitsbewertung Gesamtsystem
  • Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC: 
    • Nasschemische Materialsynthese
    • Applikation von partikelbasierten Elektroden-/Absorberschichten
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM:
    • Materialdesign
    • Atomistische Materialmodellierung
    • Computersimulation
  • Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST:
    • Erforschung und Anwendung von Beschichtungsprozessen
    • Nachhaltigkeitsbewertung
    • Optimierung von Energie- und Stoffströmen
  • Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS:
    • Mikrostrukturelle Analytik
    • Optoelektrische Charakterisierung für Perowskit-Solarzellen
  • Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS:
    • Stoffkreisläufe
    • Entwicklung von bleifreien Substitutionsmaterialien