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.
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.
Vom Labor in die Industrie
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 Wieder-Ansiedlung 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.
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
Projekte
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