Projekt

Das Forschungsprojekt ist ein Verbundprojekt mit verschiedenen Partnern wie dem Forschungsinstitut Next Energy in Oldenburg. Ziel des Verbundvorhabens „Silizium basierte Dünnschicht Solarzellen auf flexiblen Metall-Substraten“ (Akronym: SiSoFlex) ist es, die technologischen Grundlagen für die Herstellung von Silizium-Dünnschicht-Solarzellen auf flexiblen Metallsubstraten zu verbessern. Das angestrebte Projektziel gliedert sich auf die folgenden Ansätze auf: • Evaluierung und Entwicklung neuer flexibler Substrate für die Dünnschicht PECVD Beschichtung • Entwicklung kostengünstiger und leicht zu produzierender Lösungen für den Front- und Rückkontakt, die gleichzeitig den Lichteinfang verbessern • Test und Vergleich verschiedener Zellkonzepte in Substrat-Zellkonfiguration auf Metallsubstraten • Verkapselungstests und Optimierung der Lichteinkopplung Die jeweiligen Ansätze verbindet am Ende das konkrete Gesamtziel, ein Zellekonzept auf flexiblen Substraten mit stabilem Wirkungsgrad >11% zu demonstrieren.
Ziel des Teilvorhabens in Erlangen ist es, die Entwicklung neuer Zellkonzepte durch Simulationsrechnungen zu optimieren und untereinander zu vergleichen. Da der Lichteinfang bei Dünnschichtsolarzellen eine zentrale Rolle spielt, soll dieser mit Hilfe von Hochleistungsrechnern genau analysiert werden. Berechnet werden hierbei der Kurzschlussstrom und die Quanteneffizienz des Lichts abhängig vom Sonnenspektrum. Für die Berechnung der Effizienz der gesamten Solarzelle ist sowohl eine optische als auch eine elektrische Simulation notwendig. Zu diesem Zweck wird durch Lösen der Maxwell- Gleichungen die Generierung von Elektronen-Loch-Paaren simuliert.