Empa-Forscher erhält ETH-Auszeichnung für seine Doktorarbeit

Die Empa-Abteilung «Dünnfilme und Photovoltaik» von Prof. Tiwari beschäftigt sich seit vielen Jahren äusserst erfolgreich mit der Weiterentwicklung von CIGS-Solarzellen und insbesondere auch mit Tandemzellen aus Perowskit- und CIGS-Solarzellen. Herr Fan Fu aus dieser Empa-Forschergruppe ist speziell die Herausforderung der Entwicklung von effizienten Perowskitzellen mit hoher Transparenz im nahen Infrarot und mit guter elektrischer Leitfähigkeit für die Anwendung in Tandemzellen angegangen. Seine Doktorarbeit an der Empa wurde jetzt mit einer der renommierten ETH Zürich Medaillen für herausragende Doktorarbeiten ausgezeichnet. Forschungsaktivitäten in diesem Bereich an der Empa wurden und werden über das Nationale Forschungsprogramm «Energiewende», das Programm «Nano-Tera» und über das Photovoltaikprogramm des BFE unterstützt.

Kristalline Silizium-(Si)solarzellen dominieren den Photovoltaikmarkt mit rund 95 Prozent Anteil. Ihre Herstellungskosten haben sich in den letzten Jahren drastisch reduziert, so dass die Systemkosten für Photovoltaik insbesondere über eine Steigerung der Zelleneffizienz noch weiter gesenkt werden können. Rekordeffizienzen für kristalline Si-Zellen liegen heute bereits sehr nahe am praktisch erreichbaren Limit von rund 27%. Um noch effizientere Zellen zu entwickeln, werden daher Tandemkonzepte verfolgt, wo eine Kombination von zwei oder mehr Solarzellen das solare Spektrum besser ausnutzen kann. Dabei bieten sich insbesondere sogenannte Perowskitsolarzellen an, die sichtbares Licht absorbieren, jedoch im nahen Infrarotbereich des Spektrums transparent sind. Stapelt man eine solche Perowskitzelle über eine kristalline Si-Solarzelle oder eine Dünnschichtsolarzelle auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS), kann der Infrarotanteil von der darunterliegenden Zelle absorbiert werden und zusammen ergibt sich eine bessere Ausnutzung des solaren Spektrums und damit eine höhere Effizienz.

Stefan Oberholzer, Fachspezialist Energieforschung, BFE