Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
- ingénierie et technologie ingénierie des materiaux revêtement et films
- ingénierie et technologie ingénierie des materiaux solides amorphes
- sciences naturelles sciences chimiques chimie analytique spectrométrie de masse
- sciences naturelles sciences physiques optique microscopie microscopie à effet tunnel
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
14109 BERLIN
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.