Projektbeschreibung
Entwicklung von Dünnschicht-Photovoltaik mit breiter Bandlücke für Tandem-Solarzellen
In heutigen kommerziellen Solarmodulen werden Silikon- oder CIGS-Werkstoffe mit schmaler Bandlücke als Lichtabsorber genutzt. Die Effizienz von Solarzellen lässt sich erheblich steigern, indem solche kommerziell erhältlichen Solarzellen mit einer anderen Art von Solarzelle kombiniert werden, die einen Lichtabsorber mit breiter Bandlücke besitzt und daher den Anteil kurzer Wellenlängen im Sonnenlicht effizienter nutzen kann. Diese Zellenart wird als Tandem-Solarzelle bezeichnet. Allerdings existieren derzeit noch keine nachhaltigen, hocheffizienten Solarzell-Werkstoffe mit breiter Bandlücke. Das EU-finanzierte Projekt FaWB ChaLT entwickelt nun eine entsprechende Dünnschichtsolarzelle mit breiter Bandlücke. Die Forschenden werden in Gallium-reichem, Selenid-basiertem CIGS-Material das Silber durch einen Kupferanteil ersetzen, um einen bei niedrigen Temperaturen prozessierbare AGICS-Absorber mit einer breiten Bandlücke zwischen 1,65 und 1,7 eV zu erhalten. Des Weiteren werden die Forschenden die Beseitigung von Defekten in ACIGS untersuchen und Drift-Diffusionssimulationen durchführen. Die Laborprototypen werden von einem Industriepartner hochskaliert.
Ziel
Adapting photovoltaics as a reliable renewable energy source, advanced technological solutions must be brought at the cell level. The power conversion efficiency targets must be higher than the currently available commercial single-junction solar cells of silicon (Si) or low-bandgap copper indium gallium selenide (CIGSe). The efficiency of photovoltaics can be increased by joining two cells in a single stack (top/bottom) called a tandem solar cell. Such a configuration needs a wide bandgap solar cell to be joined atop the commercial low bandgap Si or CIGSe photovoltaics. This project aims to develop such a wide-bandgap thin-film solar cell. By careful compositional engineering, silver (Ag) will be substituted for a fraction of copper (Cu) in sulfur-rich CIGS to yield wide bandgap (1.65-1.7 eV) ACIGS absorbers. Ag substitution is expected to reduce the melting point of the resulting absorber (ACIGS), thus allowing its deposition at relatively low temperatures. This provision eliminates the bottom cell damage while adapting ACIGS as a top cell in a tandem configuration. The project also investigates defects in ACIGS and their mitigation by implementing adequate passivation strategies. The solar cell device architecture will be tailored to yield high open-circuit voltages reducing the non-radiative losses across the absorber/buffer layer interface. Drift-diffusion simulations will be carried out connecting the materials properties, defects, and recombination mechanisms with the observed experimental results. The small-scale ACIGS devices fabricated in the laboratory will be scaled up at the industry partner fabricating mini-modules. The expected project results have the potential to be a major milestone in the development of tandem PV and to be readily exploited in industry.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
14109 Berlin
Deutschland