Perovskit-silicium tandem-solfangere har lovet effektivitet på over 30 procent.
Regelmæssigt annonceres nye verdensrekord-værdier af forskningslaboratorier verden over. Disse verdensrekorder realiseres dog på områder, der er cirka 400 gange mindre end den aktuelle wafer-størrelse af en typisk industrielt silicium solcelle. Solenergiforskere undersøger i øjeblikket flere lovende veje til den skalerbare og økonomiske produktion af disse tandem-solfangere. I de nyligt lancerede forskningsprojekter "Pero-Si-SCALE" og "LiverPool", finansieret af det tyske forbundsministerium for økonomi og klimaaktion, opbygger Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE en uafhængig teknologiplatform til opskalering af perovskit-silicium tandem-solfangere og -moduler. Målet er yderligere udvikling og analyse af celle- og moduldesigns samt fremstillingsprocesser, der muliggør en hurtig overgang til industrien.

"En forskningsplatform for perovskit-silicium tandemfotovoltaik på dette teknologimodenhedsniveau er hidtil enestående i verden og dermed et eksklusivt salgsargument for tysk PV-forskning og -udvikling," siger Prof. Dr. Stefan Glunz, divisionsdirektør for fotovoltaikforskning ved Fraunhofer ISE. "Denne platform giver os mulighed for effektivt at støtte den tyske og europæiske fotovoltaikindustri i samarbejde med andre tyske forskningsinstitutioner i udviklingen og implementeringen af næste generation solceller."

Med Pero-Si-SCALE-platformen skal de processer, teknologier og kompetencer, der er nødvendige for fremstilling, karakterisering og testning af perovskit-silicium solceller og -moduler på den industrielle wafer-format M12, etableres og udvikles. "Til dette formål opbygger vi en proceslinje, som vil være færdig inden udgangen af ​​2024," siger Dr. Martin Hermle, projektleder ansvarlig for udviklingen af teknologiplatformen ved Fraunhofer ISE. "På celle-niveau inkluderer linjen udstyr til vakuumdeponering og våd kemisk belægning af perovskit subcellen. På modul-niveau vil en næste generations industriel lim-stringer være tilgængelig til udvikling af fremstillingsprocesser og et luminescens-system til kvalitetskontrol af forbindelsesprocessen. Derudover vil projektet tillade os at udvide processerne til karakterisering, kalibrering og kvalitetsanalyse af solceller og -moduler på Fraunhofer ISE for at rumme store wafer-størrelser."

For laboratorieceller med et område på en kvadratcentimeter er vådkemisk spincoating den mest almindeligt anvendte proces. Denne metode er praktisk for fremstilling af små laboratorieformater og tillader hurtig testning af nye celledesigns. Men spincoating kan ikke skaleres til industrielle substratstørrelser. Derfor vil Pero-Si-SCALE-platformen fokusere på vakuumfordampningsmetoder til påføring af perovskit-subcellen til silicium-subcellen samt til påføring af kontakterne. Målet med LiverPool-projektet er at udvikle industrielt levedygtige vakuumfordampningsprocesser til deponering af perovskitmaterialer og kontaktskikkelser.

Process and Upscaling.
Op- og udskaleringen af perovskit-silicium tandem-teknologien er et hovedtema for det 3. tandemPV-workshop, der afholdes i Chambéry, Frankrig den 6.-8. juni 2023. To forskere fra Fraunhofer ISE, Dr. Patricia Schulze og Oussama Er-Raji, vil give mundtlige præsentationer i sessionen med titlen "Process and Upscaling". Oussama Er-Raji vil præsentere indsigter om en hybrid proces til realisering af høj effektivitets perovskit-silicium tandem solceller. En indbudt taler, Dr. Patricia Schulze, vil give et overblik over den aktuelle forskning i perovskit-silicium tandem-fotovoltaik hos Fraunhofer ISE.

I takt med at forskningen og teknologien forbedres, vil perovskit-silicium tandem-solfangere åbne op for nye muligheder inden for solenergi, og dette vil utvivlsomt have relevans for den danske solenergimarked . Med højere effektivitet og økonomisk skalerbarhed vil denne teknologi bidrage til at fremme solenergisektoren i Danmark og i resten af verden. Som en toneangivende aktør på den grønne energiscene vil KlimaEnergi fortsætte med at følge de seneste fremskridt og innovationer inden for solcelleteknologi og levere pålidelige, bæredygtige og miljøvenlige løsninger til vores kunder.

Artiklen er skrevet med inspiration fra tyske Fraunhofer.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Overvejer du Solenergi?
KlimaEnergi leverer solcelleløsninger og serviceydelser til alle, der har et ønske om grøn energi og sund økonomi og er i dag en af Danmarks førende udbydere af komplette solcelleanlæg til private og til erhverv.

For rådgivning eller spørgsmål, kontakt os på:

tlf. +45 75 76 17 00, eller skriv på post@klimaenergi.dk