Tandemzellen aus Silizium und Perowskit sind in dieser Position, dasjenige breite Energiespektrum des Sonnenlichts effizienter in elektrische Leistung umzuwandeln wie entsprechende Einzelzellen. Nun ist es zwei Teams des HZB und des ISFH Hameln erstmals gelungen, eine Perowskit-Top-Zelle mit einer sogenannten PERC/POLO-Siliziumzelle zu einem Tandem-Bauelement zu kombinieren.
Dies ist eine wichtige Verdienst, denn PERC-Siliziumzellen gen p-Typ-Silizium sind mit einem Marktanteil von etwa 50 % aller weltweit produzierten Solarzellen dasjenige „Arbeitspferd“ dieser Photovoltaik. Sie sind weitgehend optimiert, langzeitstabil und temperaturstabil.
Von dort ist es z. Hd. die Vermarktung einer Perowskit-Silizium-Tandem-Technologie vornehmlich interessant, ein „Perowskit-Tandem-Upgrade“ z. Hd. PERC-Zellen zu prosperieren. Die Zusammenarbeit erfolgte im Rahmen des Verbundprojekts P3T, dasjenige vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert und vom HZB koordiniert wird.
Pro die Rückseitenkontaktierung dieser Silizium-Bottom-Zellen nutzte dasjenige Team des ISFH zusammenführen industrietauglichen PERC-Prozess. Gen dieser Vorderseite des Wafers kam eine weitere industrialisierbare Technologie zum Kaution, dieser sogenannte POLO-Kontakt, dieser hier z. Hd. die kleinflächigen Proof-of-Concept-Zellen adaptiert wurde.
Perowskit-Expertise am HZB
Am HZB fanden folgende Prozessschritte statt: Qua Kontakt zwischen den beiden Teilzellen wurde eine zinndotierte Indiumoxid-Rekombinationsschicht aufgebracht. Darüber hinaus wurde eine Perowskit-Zelle mit einer ähnlichen Schichtfolge wie in dieser aktuellen Weltrekord-Tandemzelle gen n-Typ-Silizium-Heterojunction-Zellen des HZB prozessiert.
Die ersten so hergestellten Perowskit-PERC/POLO-Tandemzellen glücken gen einer aktiven Zellfläche von etwa 1 cm zusammenführen Wirkungsgrad von 21,3 %. Damit liegt dieser Wirkungsgrad noch unter dem Wirkungsgrad optimierter PERC-Zellen in dieser Machbarkeitsstudie.
„Erste experimentelle Ergebnisse und optische Simulationen deuten jedoch darauf hin, dass wir die Performance durch Prozess- und Schichtoptimierung merklich verbessern können“, erklärt Dr. Lars Korte, korrespondierender Schreiber dieser Studie.
PCE gen 29,5 % geschätzt
Die Power Conversion Efficiency (PCE) dieser Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen mit PERC-ähnlicher Subzellentechnologie schätzen die Experten gen 29,5 %.
Die nächsten Schritte z. Hd. weitere Effizienzsteigerungen sind schon lichtvoll: Dr. Silvia Mariotti vom HZB-Team hatte die Bedeckung dieser Siliziumoberfläche durch den Perowskit wie Verbesserungspotenzial identifiziert: „Hierfür könnte man die Oberfläche dieser Siliziumwafer individuell herrichten und so den Wirkungsgrad schnell gen etwa 25 % steigern“, sagt Mariotti. Dasjenige ist dann schon merklich höher wie dieser Wirkungsgrad von PERC-Einzelzellen.
Forschungsbericht: „Monolithische Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen, hergestellt mit industrieller p-Typ-POLO/PERC-Siliziumbodenzellentechnologie“
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