In diesem Verbundprojekt sollen neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die sich durch drei wesentliche Materialeigenschaften auszeichnen: hohe Passivierwirkung, sehr gute optische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit. Es werden Elektroden entwickelt, die auf dielektrischen Schichten basieren und mit der PERC Anlagentechnik und Prozessführung kompatibel sind. Weiterhin werden Elektroden mit verbesserter Transparenz und besserer passivierender Wirkung für a-Si:H/c-Si Heterokontaktsolarzellen angestrebt. FAP: Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung einer Hot-Wire Linienquelle und einer PECVD Abscheidung mit Plasmafrequenzen bis 200 MHz für diese Aufgabenstellung. Es werden drei wissenschaftliche Ansätze verfolgt. Zum einen sollen heutige dielektrische Passivierungsschichten durch Dotierung und Einführung von Laminatstrukturen weiterentwickelt werden. Im zweiten Ansatz werden amorphe und mikrokristalline Halbleiter mit hohen Bandlücken (a-SiOx, a-SiC und Mikro c-SiOx) entwickelt. Um die Passivierungswirkung dieser Materialien weiter zu erhöhen, werden im dritten Ansatz neue Abscheideverfahren mit extrem geringer Grenzflächenschädigung für Heterokontakt-Solarzellen entwickelt. Für die drei Ansätze werden zunächst die neue Prozessanlagentechnik und die entsprechenden Prozesse entwickelt. Danach finden die Materialentwicklung und abschließend die Demonstration und Verifikation in funktionierenden Solarzellen statt.
In diesem Verbundprojekt sollen neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die sich durch drei wesentliche Materialeigenschaften auszeichnen: Hohe Passivierwirkung, sehr gute optische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit. Es werden Elektroden entwickelt, die auf dielektrischen Schichten basieren und mit der PERC Anlagentechnik und Prozessführung kompatibel sind. Weiterhin werden Elektroden mit verbesserter Transparenz und besserer passivierender Wirkung für a Si:H/c Si Heterokontaktsolarzellen angestrebt. Für TUD: Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung amorpher und mikrokristalliner Halbleiter mittels VHF PECVD und Vergleich mit Hot-Wire CVD. Es werden drei wissenschaftliche Ansätze verfolgt. Zum einen sollen heutige dielektrische Passivierungsschichten durch Dotierung und Einführung von Laminatstrukturen weiterentwickelt werden. Im zweite Ansatz werden amorphe und mikrokristallinen Halbleitern mit hohen Bandlücken (a SiOx, a SiC und Mikro c SiOx) entwickelt. Um die Passivierungswirkung dieser Materialien weiter zu erhöhen, werden im dritten Ansatz neue Abscheideverfahren mit extrem geringer Grenzflächenschädigung für Heterokontakt-Solarzellen entwickelt. Für die drei Ansätze werden zunächst die neue Prozessanlagentechnik und die entsprechenden Prozesse entwickelt. Danach findet die Materialentwicklung und abschließende die Demonstration und Verifikation in funktionierenden Solarzellen statt.
In diesem Verbundprojekt sollen neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die sich durch drei wesentliche Materialeigenschaften auszeichnen: Hohe Passivierwirkung, sehr gute optische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit. Es werden Elektroden entwickelt, die auf dielektrischen Schichten basieren und mit der PERC Anlagentechnik und Prozessführung kompatibel sind. Weiterhin werden Elektroden mit verbesserter Transparenz und besserer passivierender Wirkung für a Si:H/c Si Heterokontaktsolarzellen angestrebt. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung der benötigten Nanolaminate und deren Verifikation. Es werden drei wissenschaftliche Ansätze verfolgt. Zum einen sollen heutige dielektrische Passivierungsschichten durch Dotierung und Einführung von Laminatstrukturen weiterentwickelt werden. Im zweite Ansatz werden amorphe und mikrokristallinen Halbleitern mit hohen Bandlücken (a SiOx, a SiC und Mikro c SiOx) entwickelt. Um die Passivierungswirkung dieser Materialien weiter zu erhöhen, werden im dritten Ansatz neue Abscheideverfahren mit extrem geringer Grenzflächenschädigung für Heterokontakt-Solarzellen entwickelt. Für die drei Ansätze werden zunächst die neue Prozessanlagentechnik und die entsprechenden Prozesse entwickelt. Danach findet die Materialentwicklung und abschließende die Demonstration und Verifikation in funktionierenden Solarzellen statt.
Ziele des Verbundprojektes sind die Entwicklung flexibler Verkapselungsfolien für organisch basierte Photovoltaik(OPV)-Module und der Verfahrensschritte ihrer Herstellung bis zum industrienahen Maßstab. Die Folien werden zu OPV-Modulen verarbeitet und sowohl als Einzelfolien als auch als Module hinsichtlich ihrer Qualität umfassend bewertet. Im Teilprojekt erfolgen die Entwicklung von Einzelbarrierefolien und Hochbarrierelaminaten, die technologische Weiterentwicklung der Herstellungsprozesse, ihre Aufskalierung zu industrietauglichen Prozessen zur Herstellung wettbewerbsfähiger OPV-Verkapselungsmaterialien sowie die Ermittlung der Kosten. Ausgehend von Vorarbeiten sind zunächst SiOx-beschichtete Polymerfolien (Einfachbarrierefolien) durch UV-Bestrahlung einer nasschemisch aufgebrachten Polysilazanschicht im Rolle-zu-Rolle-Verfahren (R2R) herzustellen. Nachfolgend werden zwei Einfachbarrierefolien zu einem Hochbarrieverbund mit folgenden Key-Parametern laminiert: Wasserdampfpermeation kleiner als 10-4 g/(m2 d), Lebensdauer größer als 10 Jahre, Kosten kleiner als 10 Euro pro m2. Die R2R Gesamttechnologie ist zu entwickeln und in den industrienahen Maßstab für Bahnbreiten bis 50 cm aufzuskalieren. Die Arbeiten erfolgen im Rahmen eines Verbundprojektes. Der Zuwendungsempfänger (ZE) erhält neu entwickelte Beschichtungslösungen aus dem Teilprojekt 1. Die Arbeiten im Teilprojekt 2 des ZE sind eng verflochten mit Teilprojekt 3 'Entwicklung und Optimierung von Materialien und Herstellungsverfahren für Hochbarrierefolien - Industrialisierungskonzept'. Für Teilprojekt 4 'Verkapselung und Charakterisierung von OPV-Modulen' werden vom ZE entwickelte Hochbarrierefolien für die Verkapselung von OPV-Modulen und die Bewertung ihrer Eignung bereitgestellt. Der ZE des Teilprojekts 5 'Material- und Modulcharakterisierung' erhält Einzel- und Hochbarrierefolien zur qualitativen Bewertung und Fehleranalyse. Gemeinsam mit Teilprojekt 3 wird ein Industrialisierungskonzept erstellt.
Im Rahmen des Projekts 'Smart P VI-Box' werden Schaltungstopologien zur Integration von SiC- bzw. GaN-Bauelementen auf organischen Hochtemperatur-Leiterplatten-Substraten als Grundlage für die Verfahrens- und Applikationsentwicklungen hocheffizienter, kompakter Leistungselektroniken entwickelt. Dies wird am Beispiel eines Ladegeräts für das induktive Laden demonstrierte. Durch den Einsatz neuer Hochtemperatur-Substrate inklusive Hochtemperatur-Lötstopplack in Kombination mit schnellschaltenden Leistungshalbleitern (SiC-/GaN-Halbleiter) eröffnen sich für das Ladegerät signifikante Optimierungspotentiale. Lösungsweg: 1. Systemauslegung für Leistungstopologie des Ladegeräts für induktives Laden durch den Einsatz von SiC-/GaN-Bauelemente in Leiterplattentechnik - a. Erarbeitung neuer Leiterplattenkonzepte durch Schaltungsoptimierung, Auswahl von SiC-/GaN-Bauelemente und Leiterplatten-Hochstromtechnologie - b) Entwärmungskonzept für die Anforderungen des Ladegeräts für induktives Laden. 2. Optimierung des Leiterplattenbasismaterials und Lötstopplacks hinsichtlich Spannungsfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Temperaturbeständigkeit und Ausdehnungsverhalten. 3. Validierung der Systemauslegung und Materialentwicklungen sowie Nachweis der Relevanz für die Energiewende am Ladegerät für induktives Laden. Die Umsetzungskette im Verbundvorhaben startet mit den in TP0 definierten Anforderungen und Lastenheften als Grundlage für die Teilprojekte 1 bis 4. Die Systemauslegung für SiC-/GaN-Bauelemente auf Hochtemperatur-Leiterplatten TP1 startet gemeinsam mit der Materialentwicklung in TP2. In TP3 werden Testaufbauten zur Zuverlässigkeitsuntersuchung entwickelt, realisiert und analysiert. Aufbauend aus den Ergebnissen und Erkenntnissen aus TP1, TP2 und TP3 kann die Realisierung des Ladegeräts für induktives Laden TP4 erfolgen.
Für neue Konzepte in den Bereichen Elektromobilität, Energiespeicherung und -Erzeugung stellt die Leistungselektronik eine wichtige Schlüsselkomponente dar. Eine wesentliche Herausforderung bei der Entwicklung leistungselektronischer Stellglieder ist eine niederinduktive Anbindung der internen Komponenten sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik. Für diese beiden Arbeitsgebiete sollen im Rahmen des Projektes neue Konzepte entwickelt und im Praxiseinsatz erprobt werden. Als Grundidee sollen die klassischer Weise getrennt hergestellten Teilkomponenten Zwischenkreiskondensator (DC-Link) und Halbleitermodul (Leistungshalbleiter in entsprechenden Standardgehäusen) zu einem gemeinsamen Modul mit genau definierten und optimierten Betriebseigenschaften verbunden werden. Die neuen Module sollen schneller und effizienter schalten können, und gleichzeitig weniger elektromagnetische Störungen verursachen. Sie sollen in Zukunft helfen, moderne elektrische Antriebe effizienter und kompakter gestalten zu können. Ein weiteres Projektziel besteht darin, entsprechende Technologien dauerhaft an der Hochschule Landshut zu etablieren. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der vergleichenden Untersuchung von konventionellen, siliziumbasierten Halbleiterbauelementen und neuen, gerade auf den Markt gekommenen SiC-Halbleitern. Diese ermöglichen ein sehr schnelles und energieeffizientes Schalten, verursachen aber auch deutliche Probleme im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit. Aufbau und Test der geplanten Module, die Beantwortung der projektinternen Fragestellungen sowie die Etablierung des entsprechenden Knowhows sollen im Rahmen von insgesamt 7 Arbeitspaketen erfolgen: 1. Spezifikation integriertes Modul - 2. Konstruktion integriertes Modul - 3. Aufbau erster Modulprototypen / Aufbau Infrastruktur und Testumgebung - 4. Inbetriebnahme, Messung und Analyse - 5. Redesign und Weiterentwicklung - 6. Praxiseinsatz - 7. Dokumentation.
Das Teilprojekt des Instituts für Antriebssysteme und Leistungselektronik (IAL) beschäftigt sich mit der Untersuchung und dem Vergleich von luftgekühlten Ladegeräten für Elektrofahrzeuge. Bei der Auslegung von luftgekühlten leistungselektronischen Systemen gibt es komplexe Wechselbeziehungen zwischen den Systemkenngrößen: Leistung, Gewicht, Halbleitertechnologie, Kosten, Topologie und Geräuschemission. Eine umfassende analytische und simulationsbasierte Betrachtung macht die Abhängigkeiten sichtbar und führt zu einer Methodik, die eine optimale Auslegung der luftgekühlten Leistungselektronik im Betriebsbereich erlaubt. Diese grundlegende Methodik ist zusätzlich auch für andere Anwendungsgebiete außerhalb der Automobiltechnik von Nutzen. Es werden Ladeprofile für aktive und passive Luftkühlung untersucht und miteinander verglichen. In diesem Teilprojekt werden neuartige 'Wide-Band-Gap' (WBG)-Leistungshalbleiter aus Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) betrachtet. WBG-Leistungshalbleiter mit geeignetem Gehäuse erlauben den Betrieb bei erhöhter Sperrschichttemperatur. Nachteilig bei diesem Betrieb ist, dass mit zunehmender Sperrschichttemperatur auch die Durchlass- und Schaltverluste steigen. Denkbar ist ein langsamer Ladevorgang mit reduzierter Leistung und geräuschloser passiver Luftkühlung. Für schnelle Ladevorgänge wird ein Betrieb mit aktiver Luftkühlung bei höheren Verlusten betrachtet. Die Bearbeitung des Teilprojektes erfolgt in fünf Arbeitspaketen: Zunächst werden Schnittstellen und Spezifikationen mit den anderen Projektpartnern definiert. Im darauffolgenden Arbeitspaket geht es um Ladeprofile und Geräuschemissionen. Vergleich von Laden mit aktiver und passiver Luftkühlung. Das nächste Arbeitspaket beschäftigt sich mit Netzrückwirkungen und der Auslegung von geeigneten Filtersystemen. Anschließend werden in den letzten beiden Arbeitspaketen Wandlertopologien verglichen und eine geeignete Auslegungsmethodik entwickelt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 100 |
| Wirtschaft | 20 |
| Wissenschaft | 50 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 100 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 100 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 99 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 16 |
| Webseite | 84 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 44 |
| Lebewesen und Lebensräume | 41 |
| Luft | 47 |
| Mensch und Umwelt | 100 |
| Wasser | 22 |
| Weitere | 100 |