Institut für Solarenergieforschung GmbH
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
Praxissemesters/Abschlussarbeit - STPV006
Elektrotechnik, Physik, Nanotechnologie oder verwandte StudienrichtungenThema: Entwicklung eines 2-stufigen nasschemischen Perowskit-Herstellungsprozesses mit sequentieller Abscheidung der Metall-Halid- und der organischen Komponente
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.
Ihr Aufgabengebiet:
In der Arbeit sollen selbständig Perowskit-Singlejunction-Solarzellen auf Basis der nasschemischen Methode hergestellt werden.
Im Referenzprozess werden alle Komponenten des Absorbers in eine Lösung gebracht und dann mittels Spin-Coating aufgebracht. Ziel der Arbeit ist es, das Aufbringen der Metall-Halid- und der organischen Komponente zu trennen bzw. sequentiell zu gestalten. die würde die Möglichkeit eröffnen, andere Verfahren (z.B. PVD) mit der nasschemischen Perowskitabscheidung zu kombinieren und so „das Beste aus beiden Welten“ zu kombinieren.
Dazu muss zunächst ein Abscheideprozess für die Metall-Halid-Komponente entwickelt werden, der die gewünschte Stöchiometrie, eine hohe Porosität und eine Fehlstell-freie Bedeckung des Substrates ermöglicht. In einem zweiten Schritt soll die organische Komponente hinzugefügt werden. Damit sich aus beiden eine homogene Perowskitschicht bilden kann, sind geeignete nachfolgende Temperschritte notwendig. Überschüssiges organisches Material muss mit einer geeigneten Methode abgewaschen werden.
Die Charakterisierung des sequentiell hergestellten Absorbers soll mittels absoluter Photolumineszenzmessung sowie mittels Röntgenbeugung mit streifendem Einfall erfolgen. Die Bewertung der elektronischen Solarzell-Eigenschaften soll mittels Hellkennlinienmessung sowie durch Messung der Quanteneffizienz erfolgen.
Ihr Profil:
- Selbständige, strukturierte Arbeitsweise und Fähigkeit zum analytischen Denken
- Spaß am experimentellen Arbeiten
- Bereitschaft zu konstruktiver Mitarbeit in unserem Team
- Ideal wären Grundkenntnisse auf mindestens einem der Gebiete Solarzellen, elektronische Bauelemente, Hableitertechnologie
Rahmenbedingungen:
- Arbeitsort: Emmerthal
- Eintrittstermin: ab sofort