Das Institut für Solarenergieforschung (ISFH) ist eine Forschungseinrichtung des Landes Niedersachsen und ein An‐Institut der Leibniz Universität Hannover. Unsere Arbeitsschwerpunkte sind photovoltaische und solarthermische Energieumwandlung. Wir bieten Ihnen eine lebendige Arbeitsatmosphäre in einem kreativen Team mit einer exzellenten apparativen Ausstattung. In der Abteilung „Photovoltaik“ suchen wir zum nächstmöglichsten Zeitpunkt Studierende zur Durchführung eines/einer
Thema: Siebdruck mit Niedertemperaturpasten auf Tandemzellen
Hintergrund: Photovoltaik (PV) schickt sich an, die wichtigste Technologie der zukünftigen de-karbonisierten Energiekonversion zu werden. Für eine nachhaltige Aufskalierung in den Tera-Watt-Maßstab bieten Perowskit (Pk)-Solarzellen die potentiellen Vorteile, dass sie als Dünnschicht-Absorber mit geringem Energieaufwand bzw. CO2-Footprint hergestellt werden können, und dass sie im Tandem mit Silizium-Bottomsolarzellen sehr hohe Wirkungsgrade erlauben und so den Flächenbedarf sowie die Stromgestehungskosten von PV reduzieren. 2022 wurden mit Pk/Si-Tandemsolarzellen bis zu 32,5 % Wirkungsgrad – 5,7 % absolut mehr als bisher mit Si - erreicht. Das ISFH möchte zu dem weiteren Fortschritt über ausgewählte Aspekte von Pk/Si-Tandemsolarzellen beitragen, wofür zunächst der Pk-Herstellungsprozess verbessert und um state-of-the-art-Innovationen erweitert werden muss.
In der Arbeit sollen selbständig Perowskit-Silizium-Tandem-Solarzellen auf Basis der nasschemischen Methode hergestellt werden.Die transparente Frontelektrode soll im Referenzprozess mittels aufgedampftem Ag metallisiert werden. Zur Industrialisierung und Herstellung größerer Zellflächen sind allerdings Siebdruckverfahren für die Vorderseitenmetallisierung notwendig. Im Sinne einer Photovoltaik mit reduziertem Verbrauch kritischer Rohstoffe gibt es neuerdings auch Siebdruckpasten, bei denen Ag z.B. Cu-Partikel ersetzt ist. Für diese Pasten soll ein Siebdruckprozess entwickelt werden, der schließlich auf die Tandemzellen angewandt werden soll. Neben den IV-Kennlinien der Tandemzellen selbst soll die spezifische Leitfähigkeit der Metallfinger sowie der spezifische Kontaktwiderstand zwischen Metall und dem transparenten leitfähigen Oxid auf der Zellvorderseite bestimmt werden, um das Design einer großflächigen Tandemsolarzelle berechnen zu können. Die Arbeit ist einerseits eingebettet in ein Team von mehreren Studierenden, die komplementäre Building-Blocks der Perowskit-Solarzellen entwickeln und sich gegenseitig unterstützen sollen. Die Arbeit ist andererseits eingebettet in ein bestehendes, kollegiales und erfahrenes Team am ISFH.