Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

kooperiert eng mit Material- und Bauelement-Forschungsaktivitäten am FZJ wie dem Institut für
Schichten und Grenzflächen (ISG), Festkörperforschung (IFF), dem Zentralinstitut für Angewandte
Mathematik und der Zentralabteilung für Chemische Analyse. Das IPV koordiniert bzw. trägt bei zu
einer Anzahl nationaler bzw. europäischer Forschungsprojekte an denen Universitätsinstitute,
staatliche Forschungszentren und Industriefirmen teilnehmen und die das Spektrum von Forschung
an neuen Materialien, neuen Solarzellenkonzepten bis hin zur Entwicklung von
Produktionstechnologie und Technologietransfer zum Inhalt haben.
Der Ansatz am IPV ist die Entwicklung von Stapelsolarzellen (Tandem oder Tripelzellen) mit
angepasster spektraler Empfindlichkeit, die das gesamte Sonnenspektrum effizient ausnutzen sollen.
Als Basismaterial dienen amorphe und mikrokristalline Siliziumschichten (sowie Si-Legierungen), die
durch Plasma und Hot-Wire Verfahren hergestellt werden. Diese Verfahren liefern Material und
Grenzflächen von guter elektronischer Qualität bei niedrigen Substrattemperaturen. Raue
transparente und leitfähige Kontaktschichten werden für effektiven Lichteinfang integriert. Es wird
davon ausgegangen, dass mit diesem Ansatz Wirkungsgrade über 14 % erreicht werden können. Ein
großes Kostensenkungspotenzial für die Herstellung von Dünnschicht Si Solarzellen wird durch die
Anwendung von niedrigen Prozesstemperaturen (100 - 300°C) und hohen Depositionsraten, der
Nutzung kostengünstiger Substrate (Glas, Stahl- und Plastikfolien) und durch das Design der
Solarzelle als effektive Lichtfalle in Verbindung mit kleiner Schichtdicke erwartet. Auf der gleichen
Materialbasis werden Sensoren wie Farb-, UV- und Positionsdetektoren entwickelt, deren Anwendung
im Bereich der Dünnschichtelektronik liegt.
Die Erfolge des IPV sind das Ergebnis einer "Alles in einem Haus"-Strategie, die auf der Kombination
von Grundlagenforschung zur Entwicklung von Materialien und Bauelementen einerseits und einer
hochentwickelten Solarzellentechnologie auf der Basis von speziellen Herstellungs- und
Analysemethoden andererseits beruht. Sie wird vervollständigt durch die Anwendung von
verschiedenen angepassten Depositionsprozessen in Kombination mit dem Design von
Modulstrukturen. Fragen von Technologie und Herstellungsprozessen werden in frühem Stadium in
enger Kooperation mit Industriepartnern behandelt, um den technologischen Erfolg sicherzustellen.
Einzel- und Tandemsolarzellen auf der Basis von amorphem Silizium und Silizium-Germanium
Legierungen wurden in der Vergangenheit erfolgreich entwickelt. In neuerer Zeit lag der Schwerpunkt
der Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der Material- und Solarzellenforschung an mikrokristallinem
Silizium, der Entwicklung von Zinkoxid als transparent-leitfähiger Kontaktschicht und der Aufskalierung
der entwickelten Solarzellentechnologien in Richtung auf Testmodule.
HGF Programmbeteiligung
Das IPV ist beteiligt am HGF Programm "Erneuerbare Energien" in dem es zusammen mit dem HMI
die Thematik "Dünnschicht Photovoltaik" bearbeitet.
Strategische Ergebnisse
Die Berufungskommission zum Einsetzen eines Institutsleiters am IPV wurde im Nov. 2004 wieder
einberufen. Die Ausschreibung der Direktorstelle erfolgt im Januar/Februar 2005.
Programmbeteiligung
� 11 - Erneuerbare Energien
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