Photovoltaiktechnologie
Monolithische III-V/Silicium-Tandemsolarzellen mit einem
Wirkungsgrad von 33,3% Fraunhofer ISE
Herausforderung der Photovoltaik:
- Weitere Reduzierung der Kosten photovoltaisch erzeugter Elektrizität
- Hohe Wirkungsgrade sind der Schlüssel für eine weitere Kostenreduzierung
- Aber: theoretischer Wirkungsgrad von einfachen Solarzellen ist auf ca. 30% begrenzt (Shockley-Queisser-Grenze)
Aufgaben für Ingenieure nachhaltiger Systeme::
- Verbesserung der Solarzellentechnologie, um den Wirkungsgrad zu verbessern und die Produktionskosten zu reduzieren
- Entwicklung fortgeschrittener Charakterisierungs- und Simulationsmethoden
- Entwicklung von neuen Solarzellenkonzepten, um Wirkungsgrade jenseits der Shockley-Queisser-Grenze zu ermöglichen
- Untersuchung neuer photovoltaischer Absorber wie z.B. Perowskite
Wissenschaftliche Projekte des INATECH:
- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG):
“Fortgeschrittene Optik für Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen (OPoSiT)”: https://www.inatech.uni-freiburg.de/de/professuren/pek/projekte/copy_of_persist-perowskit-silizium-tandemsolarzellen - BMWi Projekte (Kooperationsprojekte mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie):
“Perowskit-Silizium Tandemsolarzellen (PersiST)”: https://www.inatech.uni-freiburg.de/de/professuren/pek/projekte/persist-perowskit-silizium-tandemsolarzellen - “Limitierende Defekte in Si-Materialien für höchsteffiziente Solarzellen (LIMES)“: https://www.inatech.uni-freiburg.de/de/professuren/pek/projekte/copy2_of_persist-perowskit-silizium-tandemsolarzellen
Themenrelevante Vorlesungen (MA-SSE):
- Solare Energie (Glunz, Kramer, Schossig)
- PV-Praktikum (Glunz, Tucher)
- Netzintegration und Regelung
- Energiespeicherung
- Bauelemente und Schaltungen der Leistungselektronik
- Leistungselektronik für die Elektromobilität
- Leistungselektronik für Photovoltaik und Windenergie
- Elektromobilität
- Technologische Optionen für die Zukunft der PV
- Solarzellcharakterisierung
- Technologien für Mehrfachsolarzellen und Konzentrator-PV
- Energiewirtschaft und Energiepolitik