Silizium-Solarzellen auf flexiblen Substraten

Drittmittelfinanzierte Einzelförderung


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
Prof. Dr. Christoph Pflaum

Projektbeteiligte:
Birhanu Tamene Abebe

Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Professur für Informatik (Numerische Simulation mit Höchstleistungsrechnern)

Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
Akronym: SiSoFlex
Projektstart: 01.01.2012
Projektende: 31.03.2015


Abstract (fachliche Beschreibung):


Das Forschungsprojekt ist ein Verbundprojekt mit verschiedenen Partnern wie dem Forschungsinstitut Next Energy in Oldenburg. Ziel des Verbundvorhabens „Silizium basierte Dünnschicht Solarzellen auf flexiblen Metall-Substraten“ (Akronym: SiSoFlex) ist es, die technologischen Grundlagen für die Herstellung von Silizium-Dünnschicht-Solarzellen auf flexiblen Metallsubstraten zu verbessern. Das angestrebte Projektziel gliedert sich auf die folgenden Ansätze auf: • Evaluierung und Entwicklung neuer flexibler Substrate für die Dünnschicht PECVD Beschichtung • Entwicklung kostengünstiger und leicht zu produzierender Lösungen für den Front- und Rückkontakt, die gleichzeitig den Lichteinfang verbessern • Test und Vergleich verschiedener Zellkonzepte in Substrat-Zellkonfiguration auf Metallsubstraten • Verkapselungstests und Optimierung der Lichteinkopplung Die jeweiligen Ansätze verbindet am Ende das konkrete Gesamtziel, ein Zellekonzept auf flexiblen Substraten mit stabilem Wirkungsgrad >11% zu demonstrieren.

Ziel des Teilvorhabens in Erlangen ist es, die Entwicklung neuer Zellkonzepte durch Simulationsrechnungen zu optimieren und untereinander zu vergleichen. Da der Lichteinfang bei Dünnschichtsolarzellen eine zentrale Rolle spielt, soll dieser mit Hilfe von Hochleistungsrechnern genau analysiert werden. Berechnet werden hierbei der Kurzschlussstrom und die Quanteneffizienz des Lichts abhängig vom Sonnenspektrum. Für die Berechnung der Effizienz der gesamten Solarzelle ist sowohl eine optische als auch eine elektrische Simulation notwendig. Zu diesem Zweck wird durch Lösen der Maxwell- Gleichungen die Generierung von Elektronen-Loch-Paaren simuliert.



Externe Partner

Robert Bosch GmbH
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V. (NEXT ENERGY)


Publikationen

Abebe, B.T., Pflaum, C., & Geißendörfer, S. (2016). Fourier transform based interface roughness analysis for flexible thin-film silicon solar cells. Journal of Photonics for Energy, 6(2). https://dx.doi.org/10.1117/1.JPE.6.025505

Zuletzt aktualisiert 2018-22-11 um 16:47