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Found 209 results.

Nanostrukturen für Hochleistungssolarzellen

Die Energieumwandlung aus photovoltaischen Zellen ist eine seit vielen Jahrzehnten bekannte und hoch entwickelte Technologie. Für eine nachhaltige Energiegewinnung ist es allerdings notwendig Solarzellen kostengünstiger zu produzieren um mit fossilen Brennstoffen konkurrieren zu können. Die bei weitem am weitesten verbreitete und höchsten entwickelte Technologie basiert auf der Verwendung von Siliziumwafern. Diese Technologie ist aber aufgrund des hohen Preises von hochreinem Silizium sehr teuer. Anstatt der Verwendung relativ dicker Siliziumwafer können die Materialkosten mit Hilfe von Dünnschichttechnologien, oder Solarzellen der 'zweiten Generation' reduziert werden. Die Effizienz von Solarzellen kann durch Technologien der so genannten 'dritten Generation' signifikant verbessert werden. Sowohl für Solarzellen der zweiten bzw. der dritten Generation können höhere Absorption aus dem Sonnenlicht zu höheren Effizienzen führen. Plasmonische und photonische Effekte sind viel versprechende Methoden um höhere Effizienzen zu erzielen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es plasmonische Strukturen mittels des physikalisch-chemischen Prozesses 'Substrat Induzierte Koagulation' (engl. Substrate Induced Coagulation - SIC) herzustellen. Bis zum heutigen Tag behandelte kein Forschungsprojekt, diese physikalisch-chemische Methode. Substrat Induziere Koagulation hat ein herausragendes Potential Strukturen einerseits billiger und andererseits unter Wahrung der ursprünglichen Form, oder durch die Möglichkeit Partikel mit anderen, kleineren zu beschichten ('core-shell'-particles), eine Vielzahl an plasmonischen Strukturen herzustellen. Die geplante Grundlagenforschung über diesen Weg sollte es möglich machen, die Wechselwirkung zwischen Licht und plasmonischen Nanostrukturen besser zu verstehen und die Effizienz von Dünnschichtsolarzellen (a-Silizium) zu erhöhen.

Kostenreduktion von III-V Zellen und Modulen für Fahrzeuganwendungen, Teilvorhaben: Zellfolien und Modulentwicklung

Vorfahrt widmet sich der Entwicklung von kostengünstige Zell- und Modultechnologien basierend auf höchsteffizienten III-V Mehrfachsolarzellen für Märkte, bei welchen hohe Wirkungsgrade besondere Vorteile versprechen, beispielsweise in elektrischen Flug- und Fahrzeugen. Dieses Teilvorhaben beschäftigt sich mit der Entwicklung von auf Metallfolien basierten III-V Dünnschichtsolarzellen und Modultechnologien. Es werden Prozesse und Herstellungsmethoden von III-V Dünnschichtsolarzellen auf Metall entwickelt. Es werden verschiedene Verschaltungstechnologien für dünne III-V Solarzellen basierend auf dünnen Wafer oder Metallfolien untersucht und die Lamination von besonders leichten Modulen für Flugzeuganwendungen entwickelt. Modullayouts, Bypassdioden und Querverschaltungstechnologien werden für die Integration in Modulen entwickelt.

Dünnschichtsolartechnologien der Zukunft - SOLAMO

Das Projekt SOLAMO hat zum Ziel, die beiden derzeit attraktivsten Dünnschichtsolarzellentypen basierend auf Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) und Perowskiten parallel zueinander weiterzuentwickeln, so dass sie eines Tages in einer Tandemstruktur zusammengeführt werden können. CIGS: Die bereits im letzten Berichtszeitraum bestellte CIGS-Vakuumanlage wurde ausgeliefert, aufgebaut und abgenommen. Alle geforderten Spezifikationen (z.B. Basisdruck) konnten eingehalten werden oder waren noch besser als gefordert. Nach der Inbetriebnahme konnten auf Anhieb bereits relativ gute Absorber abgeschieden werden. Bei einer CIGS- Niedertemperaturabscheidung mit einer nominellen Substrattemperatur von 380 Grad Celsius wurden auf Polymerfolie (Polyimid) CIGS-Schichten in einem 3-Stufenprozess abgeschieden, die nach Aufbringen aller anderen Schichten zu Zellwirkungsgraden von bis zu 14,5 % führten. Auf Glassubstrat konnte im Niedertemperatur-CIGS-Prozess (420 Grad Celsius) sogar ein Wirkungsgrad von 17,2 % erreicht werden. Bei höheren Substrattemperaturen (500 Grad Celsius) lag der maximale Wirkungsgrad auf Glas bei 17,7 %. Der Wirkungsgrad ist dabei nicht direkt mit der Substrattemperatur korreliert, sondern entsteht durch eine komplexe Zusammenwirkung von Natrium- bzw. Kaliumdotierung, Interdiffusion der einzelnen Elemente (Cu, In, Ga, Se) und dem über der Schichtdicke eingebauten Gallium-Zusammensetzungsgradienten. In ersten Niedertemperatur-Versuchen bei 400 Grad Celsius auf Polymerfolie wurde zur Erhöhung der Abscheidegeschwindigkeit die Kupfer-Aufdampfrate in der zweiten Beschichtungsstufe erfolgreich verdoppelt, ohne Einbußen beim Zellwirkungsgrad zu erleiden. Perowskite: Perowskitsolarzellen wurden weiterhin im Standard- und invertierten Aufbau in opaker und semitransparenter Konfiguration untersucht. Im Standard-Aufbau konnte durch die Verwendung von PCBM und Al2O3 Nanopartikeln die Beschichtung verbessert und die unerwünschte Hysterese reduziert werden. Im invertierten Aufbau wurden fast hysteresefreie gut reproduzierbare Effizienzen von ca. 15 % erzielt. Um Kosten zu sparen, wurde versucht, den bisher thermisch verdampften Silber- Rückkontakt durch gesputtertes Aluminium zu ersetzen. Unter Verwendung eines Temperschrittes konnten Wirkungsgrade größer 10 % erreicht werden. Für semitransparente Perowskitzellen wurde als semitransparenter Frontkontakt Indium- Zink-Oxid (IZO) sowohl im Standard als auch im invertierten Aufbau getestet. In beiden Architekturen wurden Wirkungsgrade größer 13 % erzielt. Gleichzeitig blieben 70 % Transmission im Wellenlängenbereich größer als 775 nm für die Nutzung im Tandemverbund mit einer möglichen Subzelle aus CIGS oder Silizium erhalten. Erste Glas-zu-Glas Verkapselungstests zeigten, dass auch nach 9 Monaten Lagerung im Dunkeln noch größer als 12 % Wirkungsgrad (frische Probe 14,9 %) erreicht werden können (entspricht einer relativen Degradation von 18 %). (Text gekürzt)

Kostengünstige, umweltfreundliche und hocheffiziente polykristalline Sb2SxSe3-x Dünnschicht-Solarzellen, Teilvorhaben: Lösungsprozessierte polykristalline Sb2SxSe3-x-Dünnschichtsolarzellen

Kostengünstige, umweltfreundliche und hocheffiziente polykristalline Sb2SxSe3-x Dünnschicht-Solarzellen

Größter deutscher Solarpark in Brandenburg eingeweiht

In Brandenburg ist das gegenwärtig größte deutsche Solarkraftwerk am 20. August 2009 offiziell eingeweiht worden. Der Solarpark Lieberose nördlich von Cottbus in der Gemeinde Turnow-Preilack hat eine maximale Leistung von 53 Megawatt auf einer Grundfläche von 162 Hektar, was einer Fläche von mehr als 210 Fußballfeldern entspricht. Das Solarkraftwerk entstand auf einem früheren sowjetischen Truppenübungsplatz.

Demonstration von massenfertigungstauglichen Perowskit/Silizium Tandem-Solarzellen mittels PVD Abscheidung - Erweiterung der KOALA-Anlage, Teilvorhaben: Betrieb der erweiterten KOALA-Anlage und Einbindung in eine skalierte Tandem-Baseline

altura - Alternative Strukturierungs- und Verschaltungskonzepte von CIGS-Modulen mithilfe moderner Druck- und Lasertechnik, Teilvorhaben: Testplattform für die Qualifizierung moderner Druck- und Lasertechnik für CIGS-Module

Das Vorhaben Projekts 'altura' hat die Erarbeitung alternativen Konzepte zur Serienverschaltung von Dünnschichtsolarmodulen zum Ziel, welche zu signifikanten Wirkungsgradverbesserungen führen kann, um die beträchtliche Lücke zwischen Zelle und Modul speziell in CIGS-Solarmodulen zu verringern und auch die Herstellkosten weiter zu senken. Für CIGS-Solarmodule ist die Serienverschaltung der einzelnen Solarzellen ein wesentlicher Prozessschritt, führt aber auch zu erheblichen Verlusten. Innovative Verschaltungstechniken besitzen daher ein immenses Potenzial zur Wirkungsgraderhöhung und Kostenreduktion. Das Projekt hat zum Ziel, durch Entwicklung und Anwendung von modernen Laser- und Drucktechniken neue Verschaltungskonzepte zu realisieren und auf deren industrielle Umsetzbarkeit zu prüfen. Manz wird die notwendigen Laserprozesse entwickeln und optimieren. Manz wird eine Entwicklungsplattform designen und bauen, um die Anlage und alle im Vorhaben entwickelten Prozesse implementieren und schließlich bei NICE zusammen qualifizieren. Die vielversprechendsten Ansätze alternativer Verschaltungskonzepte werden zum Nachweis der industriellen Umsetzbarkeit auf Großmodule übertragen.

PIPV2 - Flexible CIGSe Dünnschichtsolarzellen für die Raumfahrt

Die CIGS-Solarzellentechnologie bietet derzeit das höchste Wirkungsgradpotenzial aller Dünnschichtsolarzellen. In Verbindung mit einem dünnen, leichten Polymersubstrat entsteht dabei die Möglichkeit, Weltraum-Generatoren mit einem besonders hohen Leistung/Gewicht-Verhältnis herzustellen. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, die CIGS-Technologie auf Polyimidfolie speziell für Weltraumanwendungen weiter zu entwickeln und ihr zum Durchbruch zu verhelfen. In einer engen Zusammenarbeit kompetenter deutscher Institute und Firmen und unter Zuhilfenahme neuester technologischer Entwicklungen wie z.B. Plasmaanregung während der CIGS-Bedampfung, Rolle-zu-Rolle-Abscheidung, mehrstufige CIGS-Abscheidung, Verwendung von Pufferschichten mit hohem Bandabstand, usw. sollen nicht nur hocheffiziente Testzellen, sondern auch anwendungsrelevante Bauteile auf großer Fläche erzeugt werden. Neben den Wirkungsgraden spielen dabei auch die Kontaktierungs- und Verschaltungstechnik, sowie die Weltraumqualifizierung der hergestellten Bauteile eine wichtige Rolle. Jeder Partner bringt sein spezielles Know-how in das Projekt mit ein. Das ZSW nimmt dabei eine Zwischenstellung zwischen Grundlagenentwicklungen im Labor und industrieller Produktion ein. Durch die neu in das Projekt eingebrachte Rolle-zu-Rolle-Anlage mit einer Beschichtungsbreite von 30cm ist das ZSW in der Lage, einen im Labormaßstab entwickelten Prozess auf produktionsrelevante Fläche zu übertragen.

Hocheffiziente Cu(In,Ga)(Se)2-Dünnschichtsolarzellen und -module durch Verbesserung der Funktionsschichten und Grenzflächen, Teilvorhaben: Elektronenstrukturrechnungen zum Einfluss von Alkalimetallen auf die Eigenschaften des Ag-haltigen Cu(ln,Ga)(S,Se)2 Absorbers

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