In der Gruppe Solarzellen der nächsten Generation evaluieren wir konzeptionell Prozess‑ und Solarzelltechnologien, die ein vielversprechendes Potential aufweisen, aber noch nicht von der industriellen Massenfertigung übernommen wurden.
POLO-Technologie als Wegbereiter
In der Vergangenheit wurden Pionierarbeiten zu passivierenden Kontakten auf Basis von polykristallinem Silizium auf Oxid (POLO – poly‑Si on oxide) geleistet, die dazu beitrugen, dass diese Technologie inzwischen das „Arbeitspferd“ der Photovoltaik geworden ist.
Perowskit-Silizium-Tandems als nächster Schritt
Die wirtschaftliche Verwertung unserer Ergebnisse erfolgte und erfolgt vor allem durch die Kooperation mit Herstellern von Solarzell-Produktionsanlagen, die unsere neuartigen Prozesse adaptieren. Und auch für die Wiederansiedlung einer Solarzell- und Modulproduktion in Deutschland und Europa sind Perowskite eine attraktive Option - einerseits als Erweiterung der Silizium-Technologie zu Tandem, aber, wenn die Stabilitätsprobleme gelöst sind, perspektivisch auch für reine Perowskit- bzw. Perowskit-Perowskit-Tandemmodule. Wir beschäftigen uns mit Fragestellungen an der Schnittstelle von Silizium-Bottom und Perowskit-Topzelle, mit industriellen Verfahren zur Abscheidung der Perowskite und Kontaktschichten sowie mit experimentellen und theoretischen Untersuchungen zur Stabilität von Perowskitsolarzellen.
Spezialanwendungen & neue Felder
Die wissenschaftliche Experimentierfreude bzw. der explorative Charakter der Gruppe führt auch zur Bearbeitung von emergenten Themenfeldern und Spezialanwendungen.
Neben dem Hauptfokus beschäftigen wir uns mit:
- Photovoltaik für Fahrzeuge (z. B. straßentauglicher Prototyp)
- EU-geförderter Forschung zur Lichteinkopplung in ultradünne Siliziumzellen
Die wichtigsten Forschungsthemen:
- Verbesserung der Stabilität von Perowskiten
- Entwicklung geeigneter, industrietauglicher Herstellprozesse
Wir evaluieren sequentielle Verfahren, bei denen wir das thermische Aufdampfen von Kontaktschichten und anorganischen Perowskit-komponenten mit verschiedenen Ansätzen zu Einbringung der organischen Komponenten (Gasphasentransport-Abscheidung, skalierbare nasschemische Prozesse oder ebenfalls thermisches Verdampfen) kombinieren.
Schwerpunkt: Tandemsolarzellen mit Perowskit
Nachdem wir, in Kooperation mit nationalen und internationalen Partnern, auch die Eignung dieser Siliziumsolarzellen als untere Subzelle in hocheffizienten 2- und 3-Terminal-Tandemsolarzellen zeigen konnten, liegt der Forschungsschwerpunkt nun auf der Entwicklung kompletter Tandemsolarzellen bzw. auf den Perowskit-basierten oberen Subzellen.
Zusammenarbeit & Charakterisierung
Die enge Zusammenarbeit mit den anderen Forschungsgruppen am ISFH erlaubt die Anwendung von innovativen Messverfahren, die Modulintegration der Solarzellen und beschleunigte Alterungstests.
Projekte zu diesem Thema
BURST
Mit rekordfähiger Siliziumtechnologie und photonischem Management Grenzen durchbrechen.
NextGenPV
Photovoltaik der nächsten Generation – Niedersächsisches Kompetenznetzwerk
FuturePV
Graduiertenkolleg „Grundlagen für Photovoltaik-Technologien der Zukunft“
TOP
Hochleitfähige transparente Oxide für die Photovoltaik
APERO
APCVD für Perowskitsolarzellen
2Power-Pero
Einrichtung eines Labors für Si-Perowskit-Tandemsolarzellen
27plus6
Evaluation von innovativen Photovoltaik- Materialien und Einzelprozessen auf Leuchtturm-Wirkungsgradniveau
P3T
Perowskit-POLO-PERC Tandemsolarzellen und -module
NanoPERC
Industrielle Prozesse für nanokontaktierte poly-Si-Schichten einer PERC-Nachfolgetechnologie mit passivierenden Kontakten
HOPP
Lösungsmittelfreie Hochraten-Perowskite mit industrierelevanten Prozesse
Publikationen der Gruppe
Performance Analysis of an Onboard PV System on a Demonstrator Light Commercial Vehicle in Hannover, Germany
Patel, Neel and Sovetkin, Evgenii and Pieters, Bart and Bittkau, Karsten and Ding, Kaining and Peibst, Robby and Fischer, Hilke and Reinders, AngèleDeciphering hysteresis in perovskite solar cells: Insights from device simulations distinguishing shallow traps from mobile ions
Veurman, W. and Kern, J. and Pflüger, L. and Wagner-Mohnsen, H. and Müller, M. and Altermatt, P. P. and Lou, Z.Y. and Stolterfoht, M. and Haase, F. and Kajari-Schröder, S. and Peibst, RobbyBessel-Beam Direct Write of the Etch Mask in a Nano-Film of Alumina for High-Efficiency Si Solar Cells
Katkus, T. and Ng, S. H. and Mu, H. and Le An, N. H. and Stonytė, D. and Khajehsaeidimahabadi, Z. and Seniutinas, G. and Baltrukonis, J. and Ulčinas, O. and Mikutis, M. and Sabonis, V. and Nishijima, Y. and Rienäcker, M. and Römer, U. and Krügener, J. and Peibst, R. and John, S. and Juodkazis, S.Triple-junction perovskite-perovskite-silicon solar cells with power conversion efficiency of 24.4%
Hu, H. and An, S. X. and Li, Y. and Orooji, S. and Singh, R. and Schackmar, F. and Laufer, F. and Jin, Q. and Feeney, T. and Diercks, A. and Gota, F. and Moghadamzadeh, S. and Pan, T. and Rienäcker, M. and Peibst, R. and Nejand, B. Abdollahi and Paetzold, U. W.Assessment of required MPPT speed based on measured transient irradiance and dynamic electrical modelling for VIPV applications
Wetzel, G. and Salomon, L. and Krügener, J. and Peibst, R.On the chances and challenges of combining electron-collecting nPOLO and hole-collecting Al-p+ contacts in highly efficient p-type c-Si solar cells
Peibst, R. and Haase, F. and Min, B. and Hollemann, C. and Brendemühl, T. and Bothe, K. and Brendel, R.Assessment of the Required Maximum-Power-Point-Tracking Speed for Vehicle-Integrated Photovoltaics Based on Transient Irradiation Measurements and Dynamic Electrical Modeling
Salomon, L. and Wetzel, G. and Krügener, J. and Peibst, R.Characterization of fully-evaporated perovskite solar cells and photodetectors under high-intensity pulsed proton irradiation
Parkhomenko, H. P. and Mostovyi, A. I. and Kaikanov, M. and Strey, J. and Turcu, M. C. and Diederich, M. and Wolter, S. J. and Steckenreiter, V. and Vollbrecht, J. and Brus, V. V.Nonuniformity of Irradiation Distribution on Vehicles’ Bodies
Sovetkin, Evgenii and Gordon, Michael and Patel, Neel and Gerber, Andreas and Reinders, Angèle and Peibst, Robby and Pieters, Bart E.Selective laser ablation of single layers from SiO2/poly-Si superlattices for patterning of 26 % efficient IBC solar cells
Römer, Udo and Rienäcker, Michael and Peibst, RobbyOptimization of Photolithographic Fabrication of Photonic Crystals and their Use in High Efficiency Solar Cells
Salomon, Leon and Rienäcker, Michael and Larionova, Yevgeniya and Haller, Alexej and Spätlich, Sarah and Peibst, Robby and Krügener, JanCharge carrier management for highly efficient perovskite/Si tandem solar cells with poly-Si based passivating contacts
Liu, Xuzheng and Rienäcker, Michael and Gholipoor, Mohammad and Fang, Lingyi and Zhao, Tonghan and Hacene, Benjamin and Petermann, Julian and Cai, Ruijun and Hu, Hang and Feeney, Thomas and Sadegh, Faranak and Fassl, Paul and Guo, Renjun and Lemmer, Uli and Peibst, Robby and Paetzold, Ulrich W.Transformation of Lead Iodide (Cs 0.05 PbI 2.05 ) during Annealing and its Influence on Perovskite Formation and Solar Cells
Burgard, Tom and Plagwitz, Heiko and Clausing, Roland and Cuzzupè, Daniele T. and Yalcinkaya, Yenal and Peibst, Robby and Schmidt‐Mende, Lukas and Hahn, Giso and Terheiden, BarbaraNovel Method for Measuring Carrier Diffusion Lengths in Metal‐Halide Perovskites
Grimm, Benjamin and Steckenreiter, Verena and Raugewitz, Annika and Haase, Felix and Brendel, Rolf and Peibst, Robby and Schmidt, JanCell-to-module factors of perovskite/silicon tandem and silicon single junction mini modules for different module rear sides
Brockmann, T. L. and Blankemeyer, S. and Kirner, S. and Peibst, R. and Wietler, T. and Schulte-Huxel, H.Integration of Laser‐Patterned Photonic Crystals in Si Solar Cells
Rienäcker, Michael and Römer, Udo and Krügener, Jan and Maksimovic, Jovan and Katkus, Tomas and Stonytė, Dominyka and Ng, Soon Hock and Mu, Haoran and An Le, Nguyen Hoai and Khajehsaeidimahabadi, Zahra and Seniutinas, Gediminas and Baltrukonis, Justas and Ulčinas, Orestas and Mikutis, Mindaugas and Sabonis, Vytautas and Nishijima, Yoshiaki and John, Sajeev and Juodkazis, Saulius and Peibst, Robby and An Le, Nguyen HoaiOn Perimeter Losses in Perovskite Top‐ and Poly‐Si‐Passivated Silicon Bottom Cells: Do Small Area Tandems Reveal the Full Efficiency Potential?
Haase, Felix and Brockmann, Lukas and Raugewitz, Annika and Steckenreiter, Verena and Barnscheidt, Verena and Clausing, Roland and Baumann, Sara and Vollbrecht, Joachim and Veurman, Welmoed and Löhr, Johannes and Liu, Dongyang and Turcu, Mircea and Nasebandt, Lasse and Römer, Udo and Sylla, David and Strey, Jessica and Mettner, Larissa and Winter, Renate and Christ, Anja and Kohlenberg, Heike and Marquardt, Cornelia and Brueckner, Emanuel and Rabiei, Hossein and Rienäcker, Michael and Kajari‐Schröder, Sarah and Wietler, Tobias and Peibst, RobbyLess is more: Enabling Solvent‐Free Fabrication of Perovskite Solar Cells via Thermal Evaporation of Ultrathin Self‐Assembled Monolayers
Vollbrecht, Joachim and Barnscheidt, Verena and Clausing, Roland and Löhr, Johannes and Mettner, Larissa and Neuba, Adam and Raugewitz, Annika and Strey, Jessica and Peibst, RobbyAnsprechpartner
Prof. Dr. Robby Peibst
Gruppenleiter Solarzellen der nächsten Generation