Institut für Solarenergieforschung GmbH

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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

Praktikum/Abschlussarbeit - STPV007

Elektrotechnik, Physik, Nanotechnologie oder verwandte Studienrichtungen

Thema: Optimierung des Perowskit-Solarzellen-Herstellungsprozesses auf Textur

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-Silizium-Tandem-Solarzellen auf Basis der nasschemischen Methode hergestellt werden. Im Referenzprozess erfolgt diese Abscheidung auf eine Silizium-Bottomzelle mit planarer Vorderseite. Jedoch kann der Lichteinfang wesentlich dadurch verbessert werden, dass auf der Vorderseite der Silizium-Bottomzelle zufällige Pyramiden im Mikrometer-Maßstab erzeugt werden. Die ist für „normale“ Einfachjunction-Silizium-Solarzellen üblich. In Kombination mit der nasschemischen Perowskitabscheidung besteht jedoch die Herausforderung, alle Pyramidenspitzen zuverlässig mit dem Perowskitabsorber zu bedecken, um Kurzschlüsse der nur wenige hundert Nanometer dünnen Perowskit-Topsolarzelle zu verhindern.

Zur konformen Beschichtung texturierter Oberflächen müssen die Lösungsmittel und die spin-on-Parameter des Referenzprozesses angepasst werden. Die Untersuchung der Schichten soll einerseits mittels Rasterelektronenmikroskopie erfolgen, um durchstoßende Pyramiden zu identifizieren. Zum anderen sollen vollständige Tandemsolarzellen hergestellt, mittels Hellkennlinien- und Quanteneffizienzmessung charakterisiert und mit den planaren Referenzen verglichen werden.

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

Ansprechpartner für inhaltliche Rückfragen:

Prof. Dr. Robby Peibst

Tel.: 05151/999‐313

E‐Mail: peibst@isfh.de

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