Ziel
OBJECTIVES
The objective of this project is to develop highly efficient, low-toxic, stable, cost effective thin film solar cells based on CuGaSe2 and CuGaSe2 / CulnSe2 tandem structures. The wide-gap CuGaSe2 (Eg =1.68 eV) based solar cell will be processed at low temperatures and should exceed the best PV parameters, achieved so far. We aim in particular for an open circuit voltage of more than 1 V and a short-circuit current density of more than 15mA/cm2 (under AM1.5 illumination).
TECHNICAL APPROACH
In order to study the influence of source materials and deposition techniques on device performances, MOCVD and PVD will be investigated. Polycrystalline CuGaSe2 and defect chalcopyrite layers will be deposited on glass/Mo and on glass/n+ -ZnO:AI (to form a tunnel junction), and also on glass/p+ -SiC (in order to develop transparent back contacts). For reference reasons the same layers wil be grown on GaAs-substrates by MBE and MOCVD. In some PVD processes various additive materials acting as fluxing agents will be used during the growth of CuGaSe2 thin films (flux-assisted growth). In the MOCVD-system p-CuGaSe2 /n-ZnSe structuires will be deposited in one multilayer-process.
With different characterisation methods a study of material, interface and device properties will be performed. The material quality prior to and after deposition will be analyzed by mass spectrometry and nuclear mass resonance. With the help of ion-beam analysis the hydrogen content depth profile in the complete solar cell structures will be studied quantitatively . The stoichiometric composition at the interface between window layers and CuGaSe2 will be analyze by secondary ion mass spectroscopy (SIMS) together with sputtering and Rutherford backscattering (RBS). Optoelectronic scanning tunneling microscopy (STM), atomic force microscopy (AFM) and in-situ photoelectron spectroscopy will be used to investigate the junction formation. The devices will be characterized by spectral response and temperature dependent IV-measurements.
EXPECTED ACHIEVEMENTS AND EXPLOITATION
It is expected that the wide-gap CuGaSe2 based solar cells developed in this project will exhibit better PV parameters than any state-of-the-art wide gap chalcopyrite device processed so far.
If MOCVD-grown wide gap chalcopyrites can be processed into highly efficient solar cells, AIXTRON sees the opportunity to offer MOCVD equipment (with large planetary reactor) and transfer the developed technology with the equipment. The precursor materials developed at EPICHEM could be exploited using batch scale production with a relatively short induction period of 6 to 12 months.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Technik und Technologie Werkstofftechnik Beschichtung
- Technik und Technologie Werkstofftechnik amorphe Feststoffe
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften analytische Chemie Massenspektrometrie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie Rastertunnelmikroskopie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Daten nicht verfügbar
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Koordinator
14109 BERLIN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.