Perowskit/SHJ-Tandemsolarzellen

Da sich Single-Junction Solarzellen dem begrenzten Umwandlungswirkungsgrad nach Shockley-Queisser nähern, wird die Integration der Top-Perowskit-Solarzellen mit großer Bandlücke mit kristallinen Bottom-Solarzellen zur Bildung von Tandem-Solarzellen als vielversprechende Strategie für eine bessere Nutzung des Sonnenspektrums angesehen, um den Wirkungsgrad von Solarzellen weiter zu erhöhen. Im IMD-3 wollen wir unsere Vorteile bei der Entwicklung von hocheffizienten Silizium-Heterojunction-Solarzellen (SHJ) und Perowskit-Solarzellen zusammenbringen, um eine Perowskit/SHJ-Tandemtechnologie mit einem Wirkungsgrad von über 30 % zu entwickeln.

Forschungsthemen:

1. Optimierung der SHJ-Bottomzelle
• Hocheffiziente SHJ-Solarzellen auf der Grundlage verschiedener Wafer-Strategien, wie z. B. einseitig texturierte Wafer, zweiseitig nano-texturierte Wafer
• Sanfte Abscheidung einer transparenten leitfähigen Schicht
2. Optimierung der Perowskit-Topzelle
• Sanfte Abscheidung von transparenten Elektroden
• Erforschung geeigneter Lochtransportschichten (Metalloxide, Polymere, kleine Moleküle und selbstorganisierte Monoschichten)
• Abstimmung der Bandlücke durch Variation der Perowskit-Zusammensetzung
• Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Elektronentransportschichten mittels Atomlagenabscheidung (ALD) und/oder Spin-Coating-Techniken
3. Optimierung der Tandem-Solarzelle
• Prozessentwicklung der Perowskitabscheidung auf verschiedenen SHJ-Bottomzellen
• Stromanpassung zwischen Top- und Bottomzelle
• Optimierung der Rekombinationszwischenschicht
4. Optimierung des opto-elektrischen Designs für Tandems durch fortschrittliche Bauelementesimulation
• Design von Front- und Zwischenschichten mit mikro-/nano-optischen Ansätzen
• Verringerung der Leistungsverluste an den Zwischenschichten durch verbesserte Gestaltung des Schichtenstapels

Dr. Kaining Ding

Head of Silicon Heterojunction Solar Cells and Modules Department

• Institute of Energy Materials and Devices (IMD)
• Photovoltaik (IMD-3)

Gebäude 02.6 /
Raum 4004

+49 2461/61-1604

E-Mail