SuPerB

Project Image:
Title of the project:

SuPerB

Teasertext:
Stabile, umweltfreundliche Perowskitsolarzellen dank Barriere- und Bindeschichten
Summary:
Prozessentwicklung für hocheffiziente neuartige Solarzellen. Perowskitsolarzellen sind im Fokus der Forschung, da sie eine Alternative zu etablierten Solarzellentechnologien darstellen können. Insbesondere zeichnen sie sich durch eine prinzipiell einfachere Herstellungstechnologie und einen höheren Wirkungsgrad aus. Verschiedene technologische Herausforderungen stehen einer Markteinführung noch im Wege. Ein Nachteil ist der für die Funktion unerlässliche Bleianteil des Perowskits. Daher erforschen wir in dem Projekt SuPerB Prozesstechnologien mit neuen Materialien, die einen langzeitstabilen Einsatz ermöglichen und einen potenziellen Bleiaustritt verhindern sollen.
Start:
01.03.2018
End:
01.03.2020
Project leader:
Dr.-Ing. René von Metzen
Project funding:
  • Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg
Project management:
  • Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)
Funding reference number:
AZ 3-4332.62-ZSW/55
Text:

Photovoltaik stellt eine wesentliche Säule der Energiewende dar. Daher ist es essenziell, dass Technologien entwickelt werden, die die Ausbeute weiter verbessern. Ebenso wichtig sind aber auch eine wirtschaftliche Herstellung und eine möglichst lange Anwendungsdauer. Perowskit-Solarzellen bringen hierfür einige gute Voraussetzungen mit, da sie insb. in Kombination mit CIGS-Solarzellen sehr hohe Wirkungsgrade ermöglichen. Außerdem sind sie in vakuumfreien Verfahren herstell- und prozessierbar, wodurch prinzipiell wenig aufwändige Produktionsverfahren möglich sind.

Perowskite sind organisch-anorganische Kristalle, die grundsätzlich Blei enthalten. Alternative geeignete bleifreie Materialien konnten bislang nicht identifiziert werden. Das notwendige Blei stellt aufgrund seiner Toxizität für sich schon eine Herausforderung dar. Zusätzlich sind Perowskite sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit, wodurch eine weitere Herausforderung für die Langzeitstabilität gegeben ist.

Daher zielt das Projekt darauf ab, Methoden zu entwickeln, die sicherstellen, dass die Module auch im Langzeiteinsatz in Umgebungsfeuchtigkeit und Regen zuverlässig funktionieren und dass kein Blei in die Umwelt austreten kann. Dafür wird ein Schichtsystem entwickelt, dass die Perowskitschicht im Betrieb vor Feuchtigkeit schützt, und neuartige Bleibindeschichten werden erforscht, die im Schadensfall herausgewaschenes Blei bindet und somit den Austritt in die Umwelt verhindert.   

Project partners:
  • Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF)
  • Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)
  • Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie (FEM)