Die Aufgabe der Forschungsgruppe Solarzellen-Charakterisierung ist es, neue Messverfahren zu entwickeln und Messsysteme aufzubauen, die notwendig sind, um in Kombination mit Bauelementsimulationen ein umfassendes Verständnis der am ISFH entwickelten Solarzellen zu erlangen. Um aktuelle Änderungen im Zelldesign zu berücksichtigen, werden bestehende physikalische Modelle für die numerische Simulation von Solarzellen und Modulen kontinuierlich angepasst und optimiert. Basierend auf elektrischen und optischen Bauteilesimulationen identifizieren wir Verbesserungspotenziale und definieren Strategien zur weiteren Wirkungsgradsteigerung. Unsere Analyseverfahren und unser Simulations‑Know‑how bieten wir als Dienstleistung an.
Arbeitsschwerpunkte der Gruppe sind:
- Weiterentwicklung von Messequipment und Analysemethoden zur präzisen Charakterisierung für alle relevanten Zellkonzepte von busbarlosen und bifazialen Solarzellen über einseitig zu kontaktierende Rückkontaktsolarzellen bis hin zu Tandemsolarzellen.
- Analyse von Verlusten und Wirkungsgradlimitierungen in Solarzellen auf Basis von Bauelementsimulationen mit experimentell bestimmten Inputparametern
- Analyse des Einflusses verschiedener Kontaktierschemata auf die charakteristischen Kenngrößen der Strom-Spannungs-Kennlinie von Solarzellen
- Bestimmung der für unsere Simulationsrechnungen benötigten optischen und elektrischen Materialdaten
- Kopplung von optischen, thermischen und elektrischen Simulationen, zum besseren Verständnis der Solarzellen- und PV-Modulleistung unter realen Betriebsbedingungen
- Analyse des Einflusses wechselnder Wetterbedingungen (z. B. Bewölkung, diffuse Einstrahlung) auf die Ausgangsleistung von Solarmodulen
Projekte
FeatureGeneration
Generierung von neuen Messgrößen aus der IV-Messung für die industrielle Massenproduktion von Solarzellen
PROMPT
Laserprozess- und Messtechnik für Photovoltaikmodule aus großflächigen Siliziumsolarzellen der nächsten Generation
M12PV
M12-Photovoltaik-Forschungsinfrastruktur als Beitrag zur Technologieführerschaft bei der Produktion von Siliziumsolarzellen
Publikationen
Solar Cell Efficiency Tables (Version 66)
Green, Martin A. and Dunlop, Ewan D. and Yoshita, Masahiro and Kopidakis, Nikos and Bothe, Karsten and Siefer, Gerald and Hao, Xiaojing and Jiang, Jessica YajieSolar Cell Efficiency Tables (Version 65)
Green, Martin A. and Dunlop, Ewan D. and Yoshita, Masahiro and Kopidakis, Nikos and Bothe, Karsten and Siefer, Gerald and Hao, Xiaojing and Jiang, Jessica YajieSolar cell efficiency tables (Version 64)
Green, M. A. and Dunlop, E. D. and Yoshita, M. and Kopidakis, N. and Bothe, K. and Siefer, G. and Hinken, D. and Rauer, M. and Hohl-Ebinger, J. and Hao, X.Solar cell efficiency tables (Version 63)
Green, M. A. and Dunlop, E. D. and Yoshita, M. and Kopidakis, N. and Bothe, K. and Siefer, G. and Hao, X.Multi-Spectrum Method for the Determination of the Spectral Responsivity and the Short-Circuit Current of Photovoltaic Devices
Hinken, D. and Schinke, C. and Bothe, K. and Brendel, R.Extended FF and VOC Parameterizations for Silicon Solar Cells
Bothe, K. and Hinken, D. and Brendel, R.Solar cell efficiency tables (version 62)
Green, M. A. and Dunlop, E. D. and Yoshita, M. and Kopidakis, N. and Bothe, K. and Siefer, G. and Hao, X.Impact of the contacting scheme on I-V measurements of metallization-free silicon heterojunction solar cells
Brinkmann, M. and Haase, F. and Bothe, K. and Bittkau, K. and Lambertz, A. and Duan, W. and Ding, K. and Sperlich, H-P and Waltinger, A. and Schulte-Huxel, H.Interlaboratory comparison of voltage sweep methods used for the electrical characterization of encapsulated high-efficiency c-Si solar cells
Zhang, Y. and Monokroussos, C. and Wilterdink, H. and Müllejans, H. and Pavanello, D. and Yoshita, M. and Yamagoe, K. and Ramspeck, K. and Hinken, D. and Bothe, K. and Fujita, Y. and Arnoux, G. and Pinto, F. and Ambigapathy, R. and Gao, Q. and Shi, Q. and Chen, Y. F. and Ping, Y.Corrigendum: Calibrating spectrometers for measurements of the spectral irradiance caused by solar radiation (2020 Metrologia 57 065027)
Schinke, C. and Pollex, H. and Hinken, D. and Wolf, M. and Bothe, K. and Kröger, I. and Nevas, S. and Winter, S.Solar cell efficiency tables (Version 61)
Green, M. A. and Dunlop, E. D. and Siefer, G. and Yoshita, M. and Kopidakis, N. and Bothe, K. and Hao, X.Determination of base doping concentration of silicon solar cells from light IV-curves
Ramspeck, K. and Komp, L. and Dauwe, S. and Bothe, K. and Hinken, D. and Wolf, M. and Meixner, M.Solar cell efficiency tables (Version 60)
Green, M. A. and Dunlop, E. D. and Hohl-Ebinger, J. and Yoshita, M. and Kopidakis, N. and Bothe, K. and Hinken, D. and Rauer, M. and Hao, X.Calibrating spectrometers for measurements of the spectral irradiance caused by solar radiation
Schinke, C. and Pollex, H. and Hinken, D. and Wolf, M. and Bothe, K. and Kröger, I. and Nevas, S. and Winter, S.Implementation and uncertainty evaluation of spectral stray light correction by Zong’s method
Schinke, C. and Franke, M. and Bothe, K. and Nevas, S.Ansprechpartner
Dr. Karsten Bothe
Abteilungsleiter PV: Verträge und IP