Kostenreduktion und erhöhte Ressourceneffizienz durch neue Versorgungssysteme für Metall-Organische Ausgangsstoffe in der Epitaxie von III-V Hochleistungssolarzellen 2.0, Teilvorhaben: Epitaxie-Entwicklung von III-V Hochleistungssolarzellen mit neuen Versorgungssystemen

Description: Solarzellen aus III-V Halbleitern erreichen heute weltweit die höchsten Umwandlungseffizienzen von über 47 % und finden industrielle Anwendung in Satelliten und in Konzentrator-PV Systemen. Das Licht wird in diesen hochkonzentrierenden Modulen etwa 500-fach gebündelt, um die Fläche und damit die anteiligen Kosten sowie den CO 2 -Fußabdruck der III-V Solarzellen zu reduzieren. Die Hälfte der Epitaxiekosten für III-V Mehrfachsolarzellen entfällt auf die metallorganischen Ausgangsstoffe Trimethylindium und Trimethylgallium (so genannte 'Metallorganische Quellen') für den MOVPE-Herstellprozess. Das Projekt KoReMO2.0, ein Folgeprojekt zu KoReMO, soll den Nachweis führen, dass Epitaxiekosten der metallorganischen Gasphasenepitaxie durch Nutzung von neuen, flüssigen Indium-Quellen und einem neuen Zuführsystem mittels Direktverdampfung und den damit erreichbaren höheren Wachstumsraten, um etwa ein Viertel bei Mehrfachsolarzellen gesenkt werden können. Die Verbesserungen werden anhand von heute etablierten GaInP/GaInAs/Ge Dreifachsolarzellen sowie GaInAs basierten metamorphen Pufferstrukturen nachgewiesen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Solarzelle ? Satellit ? Ressourceneffizienz ? Halbleiter ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-07-01 - 2026-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Epitaxy development of III-V high-performance solar cells with new supply systems
  Description: Solar cells made of III-V semiconductors today achieve the highest conversion efficiencies of over 47% worldwide and find industrial application in satellites and in concentrator PV systems. Light is concentrated about 500 times in these highly concentrating modules to reduce the area and thus the proportional cost and carbon footprint of III-V solar cells. Half of the epitaxial cost of III-V multi-junction solar cells is accounted for by the metal-organic feedstocks trimethylindium and trimethylgallium (so-called 'metal-organic sources') for the MOVPE fabrication process. The KoReMO2.0 project, a follow-up to KoReMO, aims to demonstrate that epitaxy costs of metal-organic vapor phase epitaxy can be reduced by about a quarter for multi-junction solar cells by using new liquid indium sources and a new delivery system using direct evaporation and the higher growth rates that can be achieved. The improvements are demonstrated using currently established GaInP/GaInAs/Ge triple-junction solar cells and GaInAs-based metamorphic buffer structures. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1127295

Status

Aktiv

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