Perowskit-Tandemsolarzellen in die Großserienfertigung bringen: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie bewilligt 2,8 Millionen Euro
Blick in das neue HySPRINT-Labor am HZB, in dem Forscherinnen und Forscher Perowskit-Solarzellen herstellen und testen. Foto: HZB/M. Setzpfandt
Das HZB beteiligt sich an einem neuen Konsortium, das die industrielle Produktion von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen voranbringen will. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 2,8 Millionen Euro gefördert. Die Oxford PV Germany GmbH, die eine Pilotlinie für solche Solarzellen in Brandenburg/Havel betreibt, koordiniert das Projekt.
Weitere Partner sind die Von Ardenne GmbH, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Technische Universität Berlin. Das Konsortium bündelt verschiedene Expertisen, um die industrielle Großserienfertigung von Perowskit-Tandemsolarzellen vorzubereiten. Ein wichtiger Schritt ist dabei die Optimierung der Solarzellenarchitektur, um Effizienzsteigerungen bei industriellen Waferformaten von 156 mm x 156 mm zu erzielen. Im Fokus stehen auch die Etablierung der industriellen Prozesstechnologie und eine Lebenszyklusanalyse, um die sozial-ökologischen Auswirkungen der Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie zu ermitteln.
„Diese Tandemsolarzellen sind sehr vielversprechend und erzielen bereits sehr hohe Wirkungsgrade. In den letzten Jahren haben wir starke Kompetenzen in der Perowskit- und Tandemzellentechnologie aufgebaut, unter anderem im Rahmen des Helmholtz Innovation Lab HySPRINT", sagt Prof. Dr. Rutger Schlatmann, Leiter des Kompetenzzentrums für Dünnschicht und Nanotechnologie für Photovoltaik (PvcomB) am HZB. „In das Konsortium mit Oxford PV bringen wir unsere große Expertise bei hocheffizienten Silizium-Heterojunction-Zellen ein", ergänzt Dr. Bernd Stannowski, der diese Aktivitäten am PVcomB leitet.
Dr. Chris Case, Chief Technology Officer bei Oxford PV, fügt hinzu: „Die Partner des Konsortiums bringen perfekt aufeinander abgestimmte Kompetenzen mit. Durch die Verbesserung der Herstellungsprozesse werden wir die leistungsstärksten Tandemsolarzellen entwickeln und den Transfer unserer Technologie in die Modulproduktionslinien sicherstellen."
Die Tandem-Technologie erzielte bereits große Fortschritte: So erreichten das HZB und Oxford PV im Juni 2018 einen unabhängig zertifizierten Wirkungsgrad von 25,2 Prozent für ihre Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle. „Mit den Partnern wollen wir Perowskit-Silizium-Tandemzellen weiter optimieren, ihre Skalierbarkeit demonstrieren und ihre Integration in großflächige Solarmodule voranbringen", sagt Rutger Schlatmann.
Weitere Informationen:
Pressemitteilung Oxford PV
- Neue Methode zeigt, wie molekulare Schalter von ihren Nachbarn beeinflusst werdenForschende der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB) können erstmals direkt erkennen, wie die Umgebung eines molekularen Schalters dessen elektronische Struktur beeinflusst. Molekulare Schalter sind Moleküle, die sich durch äußere Einflüsse wie Temperaturänderungen zwischen zwei Zuständen umschalten lassen – ähnlich einem Schalter mit den Positionen „An“ und „Aus“. Solche Moleküle werden als mögliche Bausteine für künftige Datenspeicher oder Sensormaterialien erforscht. Mit Hilfe der magnetischen Terahertz-Spektroskopie an BESSY II konnten die Forschenden nun erstmals unterscheiden, ob benachbarte Moleküle in einem Material gleich oder anders geschaltet sind. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift „Angewandte Chemie International Edition“ erschienen.
- 3D-Magnetfeld-Experiment an BESSY II bringt Spintronik voran(Fe0.63Ni0.3Pd0.07)3P oder kurz FNPP ist ein magnetisches Material, das auch schon bei Raumtemperatur komplexe magnetische Strukturen zeigt. Das macht das Material für die Spintronik interessant, die Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieeinsatz ermöglichen würde, zum Beispiel neuartige Datenspeicher. Allerdings müsste es dafür gelingen, die gewünschten Strukturen kontrolliert zu erzeugen und zu verändern, und das ist bisher noch eine Herausforderung. Eine neue Studie unter Federführung des HZB ist hier nun einen Schritt vorangekommen. Mit einem weltweit einzigartigen Instrument, dem VEKMAG an BESSY II, zeigten sie, dass ein sehr kleines äußeres Magnetfeld in der Ebene der Strukturen ausreicht, um diese zu verändern.
- Grüner Wasserstoff: Ultradünne Nickeloxidschichten erweisen sich als überlegenUltradünne Nickeloxid-Beschichtungen können die Leistung von Wasserelektrolyseuren mit Anionenaustauschmembran (AEM) deutlich verbessern. Dies hat ein Team um Dr. Michelle Browne nachgewiesen: Eine nur 10 Nanometer dicke Nickeloxidschicht übertrifft dabei die Leistung von herkömmlichen Nickeloxid-Pulverelektroden, benötigt dabei jedoch weniger als 1 % des Katalysatormaterials. Die Studie ist im „Journal of Materials Chemistry A“ veröffentlicht.