Simulation von Schicht­morphologien in der druck­baren Photo­voltaik

Photovoltaik ist eine Schlüsseltechnologie für die Verringerung der Treibhausgasemissionen. Neben den etablierten Silizium-Solarzellen wurden in letzter Zeit neue vielversprechende Technologien entwickelt, insbesondere lösungsprozessierte organische Solarzellen und Solarzellen auf Basis von Perowskiten. Der Wirkungsgrad und die Lebensdauer dieser Bauelemente müssen jedoch noch verbessert werden, um bedeutende Marktanteile zu erreichen.

Eine der Herausforderungen für die weitere Optimierung besteht darin, zu verstehen, wie die Verarbeitungsbedingungen die komplexe Nanomorphologie beeinflussen, die sich während der Herstellung der photoaktiven Schichten bildet. Unser Ziel ist es, zum Verständnis der Prozess-Struktur-Beziehung für gedruckte Organische und Perowskit-Solarzellen aus einer theoretischen Perspektive beizutragen.

Wir entwickeln und nutzen Simulationsmethoden für die wichtigsten physikalischen Prozesse, die bei der Morphologiebildung in lösungsgefertigten PV eine Rolle spielen. Das Ziel ist die Ermittlung von physikalisch fundierten Designregeln für eine schnelle und effiziente Identifizierung von Prozessbedingungen für Effizienz und Stabilität der Solarzellen, sowie die Umsetzung der Prozessrouten beim Übergang zum industriellen Maßstab.