Forscher der TU Ilmenau wollen Solarstrom günstiger machen

Dazu werden die Photovoltaik-Wissenschaftler grundlegende Untersuchungen so genannter Grenzflächen vornehmen.
Gelingt es ihnen, diese Flächen, mit der sich zwei verschiedene Stoffe gegeneinander abgrenzen, auf mikroskopischer Skala zu analysieren und zu optimieren, werde dies Photovoltaik-Module deutlich verbessern.
„Das Volumen von Festkörpern wurde von Gott geschaffen, seine Oberfläche aber wurde vom Teufel gemacht.“ Dieser Gedanke von Wolfgang Pauli, der 1945 den Nobelpreis für Physik erhielt, beschreibt die Schwierigkeiten, der sich die beiden neuen Forschergruppen stellen.

Forschung zur potenzialinduzierten Degradation und Grenzflächen
Insgesamt 14 Wissenschaftler werden die Eigenschaften von Materialverbünden gezielt analysieren und variieren. Mit hochentwickelten Halbleitermodellen, breitgefächerter Analytik und Präparation wollen sie so die physikalisch- chemischen Prozesse an Grenzflächen besser verstehen und für ihre Zwecke positiv beeinflussen.
Die Forscher sind unter anderem den Ursachen der so genannten potenzialinduzierten Degradation (PID) auf der Spur. Solarzellen können im Laufe ihrer Lebensdauer dem PID-Effekt unterliegen, bei dem so genannte Leckströme über die Jahre Leistungsverluste verursachen können.
Ein Leckstrom ist ein elektrischer Strom, der über einen Pfad fließt, der zur Leitung von Strom gar nicht vorgesehen ist und als Verlust verbucht werden muss. Da bei Solarmodulen von einer Lebensdauer von mehr als 25 Jahren ausgegangen wird, ist für Photovoltaik-Forscher das mikroskopische Verständnis und die Vermeidung des PID-Effektes überaus wichtig.
Die beiden Forschergruppen befassen sich mit verschiedenen Typen von Solarzellen und auch unterschiedlichen Grenzflächen: die eine mit der Grenzfläche zwischen kristallinem und amorphem Silizium (c-Si/a-Si), die andere mit Siliziumnitrid und kristallinem Silizium (SiNx:H/c-Si).
Dabei wenden die Wissenschaftler für die unterschiedlichen Schichtsysteme aber ähnliche Analysemethoden an, so dass sie bei ihren Forschungsarbeiten bedeutende Synergieeffekte erwarten.

Projekt OptiSolar will Wirkungsgrad von Dünnschicht-Solarzellen steigern
Im Projekt OptiSolar streben die Forscher an, den Wirkungsgrad von Dünnschicht-Solarzellen mit a-Si- Heteroemittern zu erhöhen, die Eigenschaften von a-SiNx-Antireflexschichten und der Grenzfläche zum c-Si sowie Grenzflächenprobleme zwischen Glassubstrat und Zwischenschichten bei laserkristallisierten Silizium zu optimieren.
Beide Forschergruppen werden von Professor Thomas Hannappel koordiniert, Stiftungsprofessor für Photovoltaik an der TU Ilmenau und wissenschaftlicher Leiter des Solarzentrums im CiS Forschungsinstitut, einem An-Institut der Universität. Das Thüringer Wirtschaftsministerium fördert die Arbeit mit knapp zwei Millionen Euro für die nächsten zwei Jahre.

18.02.2013 | Quelle: TU Ilmenau | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH