Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Mit Heißdraht-CVD hergestellte Si-Schichten für eine Heterostruktur-Solarzelle.
Schichten für die Photovoltaik
Die Photovoltaik ist im Rahmen der Energiewende ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur Klimaneutralität. Um das Potenzial der Technologie ausschöpfen zu können, ist den aktuellen Herausforderungen und Fragestellungen der Photovoltaik-Forschung zu begegnen: Es ist notwendig, die Kosten der Materialien und der Stromentgestehung, d.h. für die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom, zu senken, um dann von flächenbezogenen Skalierungseffekten zu profitieren.
Herstellung kostengünstiger und hocheffizienter Solarzellen
Am Fraunhofer IST haben wir uns zum Ziel gesetzt, die kontinuierliche Weiterentwicklung der Zelltechnologie voranzutreiben, um höhere Effizienzraten zu erreichen. Ausgangspunkt unserer Arbeit sind die hocheffizienten Solarzellen der neuesten Generation. Bei ihnen sind die mittels Vakuumtechnologie erzeugten Grenzflächen nahezu defektfrei und im Hinblick auf die optoelektronischen Eigenschaften ideal an den photovoltaischen Absorber angepasst. Mit Blick auf eine weitere Effizienzsteigerung sind die Ansätze zur Entwicklung von Tandem-Solarzellen in Verbindung mit Perowskitabsorbern vielversprechend. Diese neue Zelletechnologie basiert auf den etablierten Silizium- und CIGS-Technologien.
Hocheffiziente Tandem-Solarzellen
Tandem-Solarzellen sind sehr komplex aufgebaut. Sie bestehen aus einer Vielzahl hauchdünner Kontaktschichten, die unter, zwischen und auf den beiden Absorbern abgeschieden werden. Am Fraunhofer IST verfügen wir über umfangreiche Kompetenzen im Bereich der Vakuumtechnologien, die wir hier einsetzen, um hocheffiziente Prozesse und gleichzeitig herausragende Schichteigenschaften für z.B. transparente leitfähige Schichten (TCO), Tunnel- und Frontkontakte oder auch Loch- und Elektronenkontaktschichten zu realisieren. Die Aufskalierung der Technologie ist ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeiten. Unsere Kunden und Partner profitieren nicht nur von unseren Kompetenzen bei der Entwicklung von Schichten für die Photovoltaik oder bei der Simulation zur Prozessoptimierung, sondern auch von unserer Messtechnik zur Qualitätssicherung und -kontrolle. Darüber hinaus führen wir Ökobilanzierungen durch und betrachten den gesamten Produktlebenszyklus im Hinblick auf Nachhaltigkeit im Rahmen unseres Life Cycle Engineerings (LCE).
Sprechen Sie uns gerne an!