Entwicklung von Silicium-Solarzellen für die Anwendung in Mehrfachsolarzellen
Silicium-Solarzellen haben den weitaus größten Anteil am Photovoltaikmarkt. Ließe sich ihr Wirkungsgrad bei ähnlichen Produktionskosten steigern, könnten die Stromgestehungskosten weiter gesenkt werden. Allerdings ist der Wirkungsgrad klassischer Silicium-Solarzellen durch spektrale Verluste begrenzt. Dieses Problem lässt sich durch Silicium-basierte Mehrfachsolarzellen umgehen. Durch das Aufbringen einer oder mehrerer weiterer Solarzellen mit größerer Bandlücke auf die Silicium-Solarzelle kann das Sonnenspektrum deutlich besser genutzt werden. Als Top-Zelle erscheinen Perowskit-Solarzellen zurzeit als besonders attraktiv, da sie eine besonders günstige Fertigung versprechen und auch bei ihrem Wirkungsgrad innerhalb der letzten Jahre erhebliche Fortschritte erzielt wurden.Ziel der Promotion ist es, Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen zu realisieren, die möglichst höhere Wirkungsgrade als klassische Silicium-Solarzellen erreichen. Die Herausforderungen liegen in der möglichst verlustfreien elektrischen Verbindung der beiden Teilzellen, einem transparenten Vorderseitenkontakt und der Stromanpassung zwischen den beiden Teilzellen. Wichtig ist auch, bei allen Prozessschritten den Gesamtherstellungsprozess der Mehrfachsolarzelle im Blick zu behalten.