Photovoltaik-Forschung: ISFH und Heraeus arbeiten an Solarzellen mit Polymer-Silizium-Heteroübergang und Wirkungsgraden von mehr als 20 %

16.11.2015 / Archiv / Photovoltaik

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert mit einer Summe von 1,1 Millionen Euro das Verbundvorhaben SiPoly („Evaluation des Potenzials kristalliner Siliziumsolarzellen mit ladungsträgerselektiven Polymer-Schichten“) am Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) und mit dem Technologiekonzern Heraeus.

Die Koordination des Projektes liegt beim ISFH. Ziel des Vorhabens ist es, eine neue Prozesstechnologie für Silizium-Solarzellen zu evaluieren, die den heute typischerweise in Hochtemperaturprozessen hergestellten Löcher einsammelnden Bereich durch das einfach aufzutragende Polymer PEDOT:PSS ersetzt.
Wie in Vorarbeiten am ISFH nachgewiesen wurde, besitzt der PEDOT:PSS/Silizium-Heteroübergang sowohl ausgezeichnete passivierende Eigenschaften als auch eine gute Selektivität für die Einsammlung und Leitung von Löchern.

Erste Solarzellen mit Wirkungsgraden von mehr als 20 % hergestellt
„Unsere Voruntersuchungen deuten darauf hin, dass mit diesem neuartigen Polymer/Silizium-Heteroübergang trotz äußerst einfacher Herstellungsmethoden wie dem Spin-Coating oder Siebdruck-Verfahren hohe Wirkungsgrade erreichbar sind“, informiert Prof. Dr. Jan Schmidt vom ISFH, der das Verbundprojekt koordiniert.
„Im Labormaßstab konnten wir bereits erste Solarzellen mit Wirkungsgraden oberhalb von 20 % mit PEDOT:PSS/Silizium-Übergang herstellen“, sagt Schmidt.
Das Projekt SiPoly soll klären, inwieweit eine einfache und kostengünstige industrielle Implementierung leitfähiger, die Silizium-Oberfläche passivierender Polymere möglich ist. Der Heraeus-Konzern produziert das zum Einsatz kommende leitfähige Polymer PEDOT:PSS als flüssig zu verarbeitende Dispersion derzeit bereits im Tonnenmaßstab für Anwendungen in der Elektronik.