Org_Halb_Si_Zelle

Passivierung von Silizium-Solarzellen mit organischen Halbleitermolekülen mit neuem Prozess zur gezielten Layer-Orientierung zur Wirkungsgradsteigerung

01.01.2020 bis 30.06.2022

Es werden einzelkristalline Silizium-Wafers als Substrate verwendet, die uns als grundlegende Komponente herkömmlicher, hoch-effizienter Solarzellen vom Fraunhofer-ISE zur Verfügung gestellt werden. Zuerst wird die Oberfläche des Wafers, die als Rückelektrode dient, mit einem organischen Film aus Halbleitermolekülen durch Vakuum-Abscheidung beschichtet, damit sie von Defekten passiviert wird. Dieser Beschichtungsschritt wird für 10 bis 12 organischen Halbleitermaterialien wiederholt. Die Güte der Passivierung wird vom Fraunhofer-ISE mittels Messung der Lebensdauer der Minderheitsladungsträger für jedes Material bewertet. Die 2 Materialien, die die beste Passivierungsfähigkeit aufweisen, werden in vollständigen Solarzellen als Passivierungsschichten zwischen Rückelektrode und Basis der Solarzelle eingesetzt, die gleichzeitig die Absorption des Sonnenspektrums im Nah-infrarot Bereich fördern. Die optischen, morphologischen, strukturellen, elektronischen und Ladungstransport-Eigenschaften der Halbleiterschichten werden untersucht. Im engen Zusammenhang mit den Ergebnissen zu diesen funktionellen Eigenschaften werden die Parameter zur Vakuum-Abscheidung der organischen Moleküle gesteuert, damit der Wirkungsgrad der Solarzellen optimiert wird.