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 - STPV003

Elektrotechnik, Physik, Nanotechnologie oder verwandte Studienrichtungen

Thema: Optimierung der Integrität von auf Löcher-selektiven Kontakten aufgebrachten Perowskitabsorbern

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- und Tandem-Solarzellen auf Basis der nasschemischen Methode hergestellt werden. Der Referenzprozess mit einem Self-Assembled Monolayer (SAM) als Löcherselektiver Kontakt (HTL) und einem darauf aufgebrachten Perowskitabsorber soll dahingehend optimiert werden, dass keine Fehlstellen im Absorber entstehen und diesen kurzschließen können. Voraussichtlich muss dazu der SAM mit einer weiteren HTL-Schicht, namentlich Nickeloxid, kombiniert werden.

Zunächst soll die Dichte der Fehlstellen im aktuellen Prozess durch Auflicht-Mikroskopie (Perowskit-Singlejunction) und EDX-Aufsichtsaufnahmen (Perowskit/Silizium-Tandem) charakterisiert sowie mittels IV-Kennlinienmessungen unter Beleuchtung die Anfälligkeit für Kurzschlüsse charakterisiert werden.

In einem zweiten Schritt soll mit den oben erwähnten Verfahren untersucht werden, inwiefern (i) durch Optimierung der spin-on-Parameter bzw. (ii) durch eine zusätzliche NiOx-Schicht unter dem SAM das Benetzungsverhalten bzw. die Fehlstellendichte des nasschemischen Perowskitabsorbers verbessert werden kann.

In einem dritten Schritt soll mittels absoluter Photolumineszenz untersucht werden, inwiefern die veränderten spin-on-Parameter bzw. das NiOx die Passivierung der Grenzfläche zwischen Perowskit-Absorber und HTL beeinträchtigt. In einem vierten Schritt sollen die Auswirkungen der veränderten spin-on-Parameter bzw. der zusätzlichen Nickeloxidschicht auf die IV-Charakteristik der Perowskit-Singlejunction- und Tandem-Solarzellen, insbesondere dem Kurzschluss-Widerstand und dem Füllfaktor, charakterisiert 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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