Die nächste Generation des technologischen Wandels! In Europa hergestellte Plus-Size-Perowskit-Silizium-Tandemzellen

Europa wird von einem neuen Forschungs- und Innovationsprojekt (F&I) profitieren, das darauf abzielt, die Herstellung und Kapazität von Tandem-Photovoltaik-Solarzellen auf dem Kontinent voranzutreiben, wobei der Schwerpunkt auf Perowskit-Silizium-Tandemzellen liegt.

Das Projekt mit dem Namen "PEPPERONI" hat eine Laufzeit von vier Jahren und wird von der Europäischen Union im Rahmen des Programms "European Horizon" (langfristiges Forschungsprogramm für Forschung und Innovation) und dem Schweizer Sekretariat für Bildung, Forschung und Innovation kofinanziert.

Unter der Koordination des Klimaforschungsinstituts Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und des internationalen Solarherstellers Qcells startete am 1. November das Projekt PEPPERONI.

Das Projekt soll dazu beitragen, die Silizium-Perowskit-Technologie in Richtung Massenfertigung

voranzutreiben. Qcells kündigte an, an seinem europäischen Hauptsitz in Thalheim, Deutschland, eine Testlinie zur Herstellung von Tandemzellen zu errichten, mit dem ultimativen Ziel, die industrielle Produktion von Perowskit-Silizium-Tandemzellen zu realisieren. Die Gesamtinvestition wird sich über die vierjährige Laufzeit des Projekts auf rund 14,5 Millionen Euro (15 Millionen US-Dollar) belaufen.

Qcells sagte auch, dass PEPPERONI darauf abzielt, das Erreichen des europäischen Netto-Null-Ziels für 2050 zu beschleunigen. Die Steigerung der Leistungsumwandlungseffizienz, die Tandemzellen bieten können, übersteigt das, was mit reinen Siliziumzellen praktisch möglich ist, was eine langfristige Senkung der Stromgestehungskosten ermöglicht und eine kurzfristige Entwicklung in Bereichen mit begrenztem Platz, wie z. B. Dächern, ermöglicht.

Fabian Fertig, Director of Global Silicon and Cell R&D bei Qcells, sagte: „Qcells ist stolz darauf, zusammen mit globalen Technologiepartnern Teil der PEPPERONI Alliance zu sein.

Diese Forschung soll zu neuen Durchbrüchen bei der Weiterentwicklung von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen führen und Modultechnologie. Da das derzeitige Energiesystem unter beispiellosem Druck steht, ist dies ein aufregender erster Schritt in Richtung einer industrialisierten Fertigung von Photovoltaiktechnologien der nächsten Generation in Europa."

Die Partner von PEPPERONI glauben, dass fundiertes Branchen-Know-how und die sinkenden Kosten der Silizium-PV-Produktion die Grundlage für die Skalierung der Produktionsziele für Tandemzellen sind. Ziel des PEPPERONI-Projekts ist es, den Nutzbereich von Perowskit-Silizium-Tandemzellen vom derzeitigen Rekordgerät von 1 cm2 auf eine industrielle Größe zu erweitern.

Im Juli dieses Jahres stellten die Eidgenössische Technische Hochschule in Lausanne (EPFL) und das Schweizerische Zentrum für Elektronik und Mikrotechnik (CSEM) gemeinsam einen neuen Weltrekord für Perowskit-Silizium-Tandem-Photovoltaikzellen auf und erreichten 31,3 %.

Im vergangenen Monat gaben niederländische Forscher außerdem die Enthüllung einer Perowskit-Silizium-Tandemzelle mit einem Wirkungsgrad von 30 % bekannt.

Bernd Stannowski, Leiter Industriekompatible Prozesse, Solarzellen und Module bei der HZB-Gruppe, fügte hinzu: „Am HZB haben wir einen Weltrekord-Wirkungsgrad für Stapeltechnologie im Labormaßstab entwickelt. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern skalieren wir diese vielversprechende neue Technologie Technologie."

Perowskit-Tandemzellen müssen noch in Massenproduktion hergestellt werden. Kürzlich schlugen Voltec Solar und IPVF, eine französische Forschungseinrichtung, gemeinsam einen Plan zum Bau einer 5-GW-Perowskit/Silizium-„Superfabrik“ bis 2030 vor. Sie identifizierten keine Methode, um diese Größenordnung zu erreichen.