Das Fraunhofer ISE baut nun eine unabhängige Technologieplattform auf, um die Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen und -Modulen zu skalieren. Ziel der beiden Projekte Pero-Si-Scale und Liverpool seien die Weiterentwicklung und Analyse von Zell- und Moduldesigns sowie deren Herstellungsprozesse. So soll ein schnellerer Transfer in die Industrie möglich werden. Mit der Pero-Si-Scale-Plattform sollen demnach Prozesse, Technologien und Kompetenzen aufgebaut und entwickelt werden, um auf dem industriellen Waferformat M12 Perowskit-Silicium Solarzellen und Module herzustellen. „Dafür bauen wir bis Ende 2024 eine Prozesslinie auf“, sagt Martin Hermle, Projektleiter für den Aufbau der Technologieplattform am Fraunhofer ISE.
Methode des Spin-Coating
Diese beinhaltet Anlagen zur Vakuumabscheidung und nasschemische Beschichtungsprozesse für die Perowskit Teilzelle der Tandemsolarzelle. Auf Modulebene werde für die Entwicklung der Herstellungsprozesse ein industrieller Klebestringer der nächsten Generation zur Verfügung stehen, sowie ein Lumineszenz-System zur Prozesskontrolle des Verschaltungsprozesses. „Darüber hinaus können wir im Projekt die Charakterisierung, die Kalibrierung und die Qualitätsanalyse von Solarzellen und Modulen am Fraunhofer ISE auf große Wafer erweitern“, erklärt Hermle.
Das Projekt Liverpool
Für die Herstellung der bisher genutzten Laborzellen mit einem Quadratzentimeter Fläche ist die am häufigsten verwendete Methode das nasschemische Spin-Coating. Diese Methode ist für kleine Laborformate praktisch und ermöglicht ein schnelles Testen neuer Zelldesigns. Allerdings ist Spin-Coating nicht auf industrielle Substratgrößen skalierbar. Für das Aufbringen der Perowskit-Teilzelle auf die Silicium-Teilzelle, sowie der Kontakte, stehen auf der Plattform deshalb Aufdampfprozesse im Fokus. Die Entwicklung industriell umsetzbarer, vakuumbasierter Verdampfungsmethoden für Perowskit-Materialien und Kontaktschichten sei dann das Ziel des Projekts Liverpool. (nhp)
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