1. Avancerad solcellsteknik
SOLVE stärker forskning och innovation inom solcellsteknik, med fokus på högeffektiva tandemsolceller. Centret kommer också att säkerställa att solceller och moduler är stabila över många års användning. Denna typ av forskning leder i förlängningen till lägre resursförbrukning, lägre investeringskostnader och mindre behov av landyta för varje kWh solel, vilket ger en hållbarhetsfördel för soltekniken. Forskningen på elektriska kontakter med fokus på kiselsolceller underlättar en övergång till framtida tillämpningar där solcellerna inte har så kallade ”bus bars”, utan bara metallfingrar, som är direktkopplade till ledningar eller tejper. Detta ger också möjlighet att forska på nya modulkoncept.
Temaledare
%20(2)%20Markus%20Rinio.jpg)
Projekt inom tema 1
PhD-projekt: perovskitsolceller med högt bandgap
Blybromidperovskit med högt bandgap och god stabilitet har väckt ett brett intresse för användning i perovskitsolceller (PSC) med hög fotospänning, särskilt som en kandidat för frontcellen av tandemsolceller. Effektiviteten hos blybromid-PSC:er är dock fortfarande mycket lägre än standardblyjodid-PSC:er. Detta doktorand projekt är fokuserat på att utveckla FAPbBr3-baserade perovskiter och solceller.
Vi använder olika avancerade tekniker för att förstå dessa material från grundläggande till tillämpad nivå, och vi undersöker också olika sätt att förbereda solceller med olika strukturer. Målet är att hitta effektiva och stabila perovskiter med högt bandgap. Den primära planen är att tillämpa dem i tandemenheter för att göra solceller med högre effektivitet.
Yawen Liu - Doktorand vid Uppsala universitet
Syntes och karakterisering av nya kontaktmaterial för perovskitsolceller
Metallhalogenidperovskiter har rönt stor framgång som aktivt material inom området tunnfilmssolceller. I perovskitsolceller (PSC) är det aktiva materialet placerat mellan två transportskikt som underlättar transporten av laddningsbärare från det aktiva lagret till dess respektive kontakter. De gränsskikt som bildas mellan olika perovskiter och transportlager påverkar solcellernas prestanda och stabilitet stort. I detta doktorandprojekt studeras syntes av olika perovskiter tillsammans med utveckling av transportskikt med hjälp av tekniken atomlagerdeponering. Gränsskikten som bildas studeras i detalj och tillväxtprocesserna modifieras och optimeras för att ytterligare förbättra prestanda och stabilitet hos PSC:er.
Bhavya Rakheja - Doktorand vid Uppsala universitet
Karakterisering och analys av stabila tunnfilmssolceller
Den hetaste kandidaten för näsa generations solceller är perovskit solceller som har nått verkningsgrader över 25% i lab. Materialet har dock stor utvecklingspotential när det gäller stabilitet. För att kunna kommersialiseras fullt ut krävs att solceller är stabila när de utsätts för ljus, värme, väta och andra stressfaktorer från omgivningen. Det här doktorandprojektet går därför ut på att karakterisera hur perovskiter och andra tunnfilmssolceller reagerar på den typen av stressfaktorer. Både optiska och elektriska metoder används, med huvudfokus på elektro- och fotoluminiscens.
Klara Kiselman - Doktorand vid Uppsala universitet
Doktorandprojekt: Kontaktskikt för perovskitsolceller med hög stabilitet och hög verkningsgrad (Uppsala, First Solar)
Målet är att utveckla den mest effektiva kontaktstrukturen, vilket ger oss möjlighet att använda perovskitsolceller som topp-celler i tandemstrukturer. Kontaktskikten tillverkas med atomlagerdeponering, där sammansättningen kan styras till att ge en perfekt elektrisk övergång mellan perovskit-skikt och kontakter. Perovskit-skikten tillveras på UU med en våtkemisk metod och på First Solar ETC med förångning.
Doktorandprojekt: Utvärdering av långsiktig stabilitet och energiutbyte hos perovskitsolceller med högt bandgap som är lämpliga för tandemstrukturer (Uppsala, Karlstad, First Solar)
Stabilitet och verkningsgrad utvärderas med metoder baserade på fotoluminescens och elektroluminescens och jämförs med ström-spänningskarakterisering (JV) och extern kvantverkningsgrad (EQE). Både perovskit-solceller och CIGS-tunnfilmssolceller utvärderas med dessa metoder. Perovskit materialen kommer från KaU, UU och First Solar ETC, medan CIGS-materialen kommer från UU och First Solar ETC.
Doktorandprojekt: Nya kontaktmetoder för kiselsolceller (Karlstad, Uppsala, Sticky Solar Power)
Viktiga temapartner: First Solar, Sticky Solar Power, Glava Energy Center