Organische Photovoltaik
- Beschichten von OPV Materialien
Die Forschung am ZAE Bayern im Bereich der organischen Photovoltaik zeichnet sich durch einen hohen Grad an Interdisziplinarität und eine enge Vernetzung mit Industriefirmen und Forschungeinrichtungen aus.
Die Forschungslaboratorien in Würzburg (Schwerpunkt: Untersuchung optischer und elektrischer Eigenschaften von Absorbermaterialien und Bauelementen) und Erlangen (Schwerpunkt: Technologie- und Materialentwicklung, Defektanalyse, Zelldesign und Lebensdauer) liefern wissenschaftliche und technologische Beiträge. Die größten Herausforderungen sind die Entwicklung von neuen Materialien mit Effizienzen von über 10% und die Erhöhung der Lebensdauer von mehr als 10 Jahren.
Derzeit wird am ZAE Bayern im Rahmen des Energie Campus Nürnberg (EnCN) unter dem Motto "Solarfabrik der Zukunft" zusammen mit Partnern eine weltweit einzigartige Forschungsplattform zur massentauglichen Fertigung von gedruckten Solarzellen entwickelt.
Dünnschicht Silicium PV
- Modul Flasher zur Kennlinienmessung
Ein hohes Potential für Kostensenkungen haben Solarzellen aus dünnem, kristallinem Silicium auf einem beliebigen Trägersubstrat. Diese Technologie verbindet die hohe Effizienz der Dickschichttechnologien mit den Kostenvorteilen der Dünn- schichttechnik.
Bei der Herstellung von Solarzellen mit diesen dünnen Si-Schichten hat das ZAE Bayern Effizienzen von 11,1% erreicht. Mittelfristig werden Wirkungsgrade von bis zu 20% für diese Technologie angestrebt. Dazu braucht es kontinuierliche Verbesserungen in der Substratanpassung, der Elektrodenleitfähigkeit, der Oberflächen- und Grenzflächenpassivierung und des Zelldesigns.
Speziell für dünne Siliciumscheiben wurde ein neuartiges Produktionskonzept (COMBO) entwickelt, das erlaubt, Zellen und Module ohne mechanische Verluste mit hohem Wirkungsgrad (17% nachgewiesen) auch auf dünnsten Wafern herzustellen. Ein Konzept für Zellwirkungsgrade über 20% wurde zum Patent angemeldet.