Verbundvorhaben: Skalierbare Nanophotonische Konzepte und Stabilität von Hybriden Perowskithalbleitern für Tandem Photovoltaik (SNaPSHoTs) - Teilvorhaben Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)

Neuartige Halbleitermaterialien wie Metallhalogenid Perowskite (MHPs) eröffnen erstmalig die Möglichkeit, kostengünstig hybride Tandemsolarzellen mit Wirkungsgraden von 30% entwickeln zu können. Für die technologische Relevanz dieser hybriden Bauteilkonzepte sind die Optimierung der Lichtabsorption, die Anpassung der Perowskit-Bandlücke, die Skalierung MHP-basierten Bauteile auf große Flächen und die Gewährleistung der Langzeitstabilität der MHP-basierten Solarzellen momentan die größten Herausforderungen. Das Projekt SNaPSHoTs zielt darauf ab, die Expertise und Infrastruktur zu Tandemsolarzellen des HySPRINT Innovation Lab am Helmholtz-Center Berlin (HZB) strategisch mit dem Know-how und der Infrastruktur für Solarzellenstabilitätstests an der Ben Gurion Universität (BGU) in Israel zu verknüpfen. Zusammen mit zwei industriellen Partnern, dem deutschen Softwareentwickler JCMwave GmbH für optische Simulationssoftware und dem israelischen Hersteller SolAround für bifaciale Solarmodule, sollen großflächige Perowskit-Silizium Tandemsolarzellen mit optimierter Optik entwickelt werden. Die ambitionierten Ziele in dem dafür gut aufgestellten deutsch- israelischen Konsortium sind die Verbesserung des Lichtmanagements durch Integration von nanophotonischen Konzepten in der Solarzellemittels lithographischer Nanoimprint-Methoden und die theoretische Modellierung der Lichtabsorption, die Entwicklung von funktionalen polymeren Materialien für die Verbesserung der Bauteil Effizienz, Stabilität und Prozessierbarkeit für die Herstellung von Perowskit-Schichten auf großer Fläche sowie die Untersuchung der Langzeitstabilität von Perowskit-basierten Bauteilen.