Verbundvorhaben: P3T – Perowskit-POLO-PERC Tandemsolarzellen und -module

Teilvorhaben: Tandemintegration von koverdampften Perowskit-Solarzellen auf texturierten POLO-PERC Bottomsolarzellen

Das Projekt P3T hat zum Ziel, hocheffiziente, großflächige Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen als drop-in upgrade für existierende Produktionslinien auf der Basis der etablierten PERC-Silizium-Solarzell-Technologie zu entwickeln und in Demonstrator-Module zu integrieren. Das ISFH ersetzt in P3T den Vorderseiten-Kontakt einer PERC-Zelle durch ein passivierendes Kontaktschema (polycrystalline silicon on oxide, POLO), das die Basis für die interne Serienverschaltung bildet. Der Prozessfluss zur Solarzellenherstellung wird dabei bewusst nah an existierenden PERC-Technologien angelehnt, so dass eine Industrialisierung von Tandemsolarzellen als drop-in upgrade möglich wird. Die POLO-basierte Serienverschaltung gewährleistet, dass die Rekombination der Ladungsträger aus der Silizium-Zelle an der Grenzfläche zur Top-Solarzelle stark reduziert ist. Für eine gute optische Einkopplung in die Bottom-Solarzelle und um nah an der industriellen PERC-Solarzelle zu verbleiben, ist die Tandem-Solarzelle texturiert. Deshalb entwickelt das ISFH einen Koverdampfungsprozess für die Abscheidung der Perowskit-Top-Solarzelle, der eine konforme und skalierbare Abscheidung ermöglicht. Hierzu werden Materialsysteme für Absorber, Elektronen- bzw. Lochleiter ausgewählt, die von den Projektpartnern in nasschemischen Verfahren qualifiziert worden sind. Ein weiteres Thema des ISFH-Teilprojektes ist die Weiterentwicklung der Charakterisierungsmethoden für Tandem-Solarzellen mit dem Ziel, Verlustmechanismen identifizieren zu können. Im Zuge dessen soll eine industrienahe Charakterisierungsanlage evaluiert und weiterentwickelt werden.