Projektbeschreibung
Herstellung flexibler und effizienterer Solarzellen
Die Kommerzialisierung von Solarzellen ist von der Effizienz der Stromumwandlung und den Kosten abhängig. Einfachsolarzellen aus kristallinem Silizium (c-Si) machen mehr als 90 % der weltweiten Solarindustrie aus. Allerdings sind solche Einfachsolarzellen aus kristallinem Silizium mit einigen Einschränkungen verbunden, da sie mechanisch nicht flexibel sind und ihre Effizienz begrenzt ist. Bleihalogenid-Perowskite bieten sich zunehmend als Lösung für Tandem-Solarzellen an, da sie kostengünstig, effizient und auf verschiedene Bandlücken anpassbar sind. Darüber hinaus sind die Eigenschaften von Perowskiten auch für zusätzliche Anwendungen in tragbaren elektronischen Geräten, Fahrzeugen, Flugzeugen und Drohnen sowie in E-Textilien geeignet. Das EU-finanzierte Projekt PeTSoC zielt auf die Entwicklung einer äußerst effizienten, leichtgewichtigen und flexiblen Dreifachsolarzelle ab, die vollständig aus Perowskiten besteht. Das Projekt basiert auf zwei verschiedenen Bereichen der Photovoltaik-Forschung, die sich auf Gewicht und Flexibilität konzentrieren, während die hohe Effizienz auf der Tandem-Technologie beruht.
Ziel
Solar energy is one of the most important renewable energy sources of the 21st century. For solar cells, the most important aspects for commercialization are power conversion efficiency and cost which can be combined into a €/W metric. Today, over 90% of the global solar industry is comprised of single-junction crystalline silicon (c-Si) solar cells, however, c-Si solar cells have some limitations. The first is their non-mechanically flexible nature and second, their single-junction limit of efficiency which can be surpassed by multijunction technology. Lead-halide perovskites are generating substantial scientific and industrial interest because they are low-cost, highly efficient and bandgap tunable, key criteria for multijunction solar cells. Furthermore, perovskites can be deposited via thermal co-evaporation meaning that the devices in this project, can be made from start-to-finish entirely from industrially attractive vacuum deposition techniques. Unlike conventional c-Si, perovskites are a thin-film technology, which means they can be made into lightweight and flexible solar cells with a high power-to-weight ratio. Thus, they have additional applications for (1) portable electronic devices including smartphones and displays, (2) vehicles, drones and aircraft, (3) wearable textiles, and more. The project draws from two distinct areas of photovoltaics research, specifically lightweight and flexibility with high-efficiency achieved by multijunction technology, allowing it to compete competitively with crystalline silicon in conventional solar energy generation and niche applications. The experienced researcher will be joining StranksLab to build a strong fundamental photophysical understanding of thermally co-evaporated perovskite layers via state-of-the-art spectroscopy tools to target the development of a lightweight and flexible all-perovskite triple-junction solar cell with an efficiency >30%.
Wissenschaftliches Gebiet
Not validated
Not validated
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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