Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP

Porträt Volker Naumann

Profil

Dr. Volker Naumann, Teamleiter Oberflächen- und Schichtcharakterisierung

Forschungsschwerpunkte

 

  • Potential-induzierte Degradation (PID) von Solarzellen: Ursachenaufklärung, Modellbildung von der Solarzelle bis zum System, Entwicklung von Testverfahren
  • Schichtanalytik: chemische Charakterisierung von Schichten und Grenzflächen mittels sensitiver Oberflächenanalytik (XPS, ToF-SIMS) sowie (analytischer) Elektronenmikroskopie (REM, EBIC, TEM, STEM/EDX) in Kombination mit Zielpräparationsverfahren (z.B. FIB); Schichtherstellung mittels Magnetronsputtern
  • elektrische Mikrocharakterisierung: lokale elektrische Charakterisierung, Schicht- und Übergangswiderstandsbestimmung und Defektdiagnostik bis in die Mikrometerskala; Charakterisierung von Isolatoren unter hohen elektrischen Feldstärken

 

Wissenschaftlicher Werdegang

 

  • seit 2017

    Teamleitung »Oberflächen- und Schichtcharakterisierung« in der Gruppe Diagnostik und Metrologie

  • seit 2015 

    Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer CSP in der Gruppe Diagnostik und Metrologie

 

Ausbildung

 

  • 2010-2014

    Promotion (mit Auszeichnung) an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und Fraunhofer CSP zum Thema »Ursachenanalyse und physikalische Modellbildung für Potential-induzierte Degradation von Silizium-Solarzellen«

 

  • 2004-2009

    Studium Physik (Diplom) an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
    Thema der Diplomarbeit am Fraunhofer CSP: »Mikrostrukturuntersuchungen und elektrische Charakterisierung von lokalen Kontakten auf Solarzellen«

 

Preise und Auszeichnungen

 

  • V. Naumann, N. Schüler, C. Hagendorf, Best Poster Award, SNEC 2018 Scientific Conference in Area PV Modules & Systems für den Posterbeitrag Rapid PID testing and assessment of PID stability at installed PV modules
  • K. Ilse, J. Rabanal, L. Schönleber, M. Khan, V. Naumann, C. Hagendorf, J. Bagdahn, Best Student Paper Award auf der 44th IEEE PVSC in Washington DC am 29.06.2017 für "Comparing indoor and outdoor soiling experiments for different glass coatings and microstructural analysis of particle caking processes"
  • V. Naumann,DIN Innovationspreis 2017 für das Projekt "DIN SPEC 91348 - Prüfung von kristallinen Silicium-Solarzellen auf die Anfälligkeit für Potential-induzierte Degradation"
  • V. Naumann, D. Lausch, N. Schüler, C. Hagendorf, Best Poster Award der 26th International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-26) für den Posterbeitrag "Outdoor PID testing of modules in PV systems", 28.10.2016, Singapur
  • V. Naumann, Werkstoff-Preis 2016 der Schott AG für die Promotionsarbeit "Ursachenanalyse und physikalische Modellbildung für Potential-induzierte Degradation von Silizium-Solarzellen", 08.06.2016, Halle
  • V. Naumann, C. Hagendorf, D. Lausch, Ein PID-Testverfahren für Solarzellen und Solarmodulkomponenten, das Kosten und Zeit spart, Anerkennungspreis in der Kategorie "Lokaler Wissenschaftspreis des IQ Innovationspreis Mitteldeutschland", 07.07.2015, Halle
  • V. Naumann, Luther-Urkunde für die mit Auszeichnung bewertete Dissertation "Ursachenanalyse und physikalische Modellbildung für Potential-induzierte Degradation von Silizium-Solarzellen", 03.06.2015, Halle
  • V. Naumann, D. Lausch, K. Dornich, C. Hagendorf, Finalist für den Intersolar Europe Award 2015 mit der Einreichung "PIDcon: A PID Quick Test for Solar Cells and Module Components", 22.06.2015, München
  • V. Naumann, Finalist (beste 4) für den SolarWorld Junior Einstein Award 2015 mit der Dissertation "Ursachenanalyse und physikalische Modellbildung für Potential-induzierte Degradation von Silizium-Solarzellen", 22.05.2015, Freiberg (Sachsen)
  • V. Naumann, J. Bauer, O. Breitenstein, S. Großer, C. Hagendorf, D. Lausch, M. Schütze, SiliconPV Award (2. Platz) der 3rd International Conference on Crystalline Silicon Photovoltaics 2013 für den Beitrag "Towards a physical model for potential-induced degradation (PID) of silicon solar cells", 27.03.2013, Hameln
  • V. Naumann, D. Lausch, S. Großer, M. Werner, S. Swatek, C. Hagendorf, J. Bagdahn, Best Poster Award der PV Asia Pacific Conference 2012 für den Posterbeitrag "Spatially resolved microstructural root cause anaysis of potential-induced degradation (PID) of solar cells", 25.10.2012, Singapur

 

Publikationen

Auswahl aus 29 referierten Fachartikeln, 70 Konferenzbeiträgen und 11 sonstigen Veröffentlichungen:


Referierte Fachartikel:

  • K. Ilse, B. W. Figgis, M. Werner, V. Naumann, C. Hagendorf, H. Pöllmann, J. Bagdahn, Comprehensive analysis of soiling and cementation processes on PV modules in Qatar, Solar Energy Materials and Solar Cells 186, 309-323 (2018).
  • K. Ilse, B. Figgis, V. Naumann, C. Hagendorf and J. Bagdahn, Fundamentals of soiling processes on photovoltaic modules, Renewable and Sustainable Energy Reviews 98, 239-254, 2018.
  • V. Naumann, O. Breitenstein, J. Bauer, C. Hagendorf, Search for Microstructural Defects as Nuclei for PID-Shunts in Silicon Solar Cells, Proceedings of 44th IEEE PVSC, Washington, DC (USA), 1376-1380 (2017).
  • K. Ilse, J. Rabanal, L. Schönleber, M. Z. Khan, V. Naumann, C. Hagendorf, and J. Bagdahn, Comparing Indoor and Outdoor Soiling Experiments for Different Glass Coatings and Microstructural Analysis of Particle Caking Processes, Journal of Photovoltaics 8 (1), 203-209 (2017).
  • W. Luo, Y. S. Khoo, P. Hacke, V. Naumann, D. Lausch, S.P. Harvey, J. P. Singh, J. Chai, Y. Wang, A. G. Aberle and S. Ramakrishna, Potential-induced Degradation in Photovoltaic Modules: A Critical Review,  Energy Environ. Sci. 10, 43-68 (2017). DOI: 10.1039/C6EE02271E
  • V. Naumann, C. Brzuska, M. Werner, S. Großer, C. Hagendorf, Investigations on the formation of stacking fault-like PID-shunts, Energy Procedia 92, 569-575 (2016).
  • K. Ilse, M. Werner, V. Naumann, B. W. Figgis, C. Hagendorf, J. Bagdahn, Microstructural analysis of the cementation process during soiling on glass surfaces in arid and semi-arid climates, physica status solidi (RRL) 10 (7), 509–572 (2016).
  • V. Naumann, D. Lausch, C. Hagendorf, Sodium decoration of PID-s crystal defects after corona induced degradation of bare silicon solar cells, Energy Procedia 77, 397-401 (2015).
  • V. Naumann, D. Lausch, A. Hähnel, O. Breitenstein, C. Hagendorf, Nanoscopic studies of 2D-extended defects in silicon that cause shunting of Si-solar cells, physica status solidi (c) 12 (8), 1103–1107, 2015.
  • V. Naumann, T. Geppert, S. Großer, D. Wichmann, H.-J. Krokoszinski, M. Werner, C. Hagendorf, Potential-Induced Degradation at Interdigitated Back Contact Solar Cells, Energy Procedia 55, 498-503 (2014).
  • V. Naumann, D. Lausch, A. Hähnel, J. Bauer, O. Breitenstein, A. Graff, M. Werner, S. Swatek, S. Großer, J. Bagdahn, C. Hagendorf, Explanation of potential-induced degradation of the shunting type by Na decoration of stacking faults in Si solar cells, Sol. Energ. Mat. Sol. Cells 120, 383 (2014).
  • V. Naumann, D. Lausch, A. Graff, M. Werner, S. Swatek, J. Bauer, A. Hähnel, O. Breitenstein, S. Großer, J. Bagdahn, C. Hagendorf, The role of stacking faults for the formation of shunts during potential-induced degradation of crystalline Si solar cells, pss (RRL) 7 (5), 315, (2013).
  • V. Naumann, C. Hagendorf, S. Großer, M. Werner, J. Bagdahn, Micro Structural Root Cause Analysis of Potential Induced Degradation in c-Si Solar Cells, Energy Procedia 27, 1 (2012).
  • V. Naumann, M. Otto, R. B. Wehrspohn, C. Hagendorf; Chemical and structural study of electrically passivating Al2O3/Si interfaces prepared by atomic layer deposition, J. Vac. Sci. Technol. A 30 (4) 04D106, 2012.

 

Konferenzbeiträge:

  • V. Naumann, N. Schüler, C. Hagendorf, Rapid PID testing and assessment of PID stability at installed PV modules, 11th SNEC International Photovoltaic Power Generation Conference & Exhibition 2018, Shanghai (China), 27.-29.5.18.
  • V. Naumann, O. Breitenstein, J. Bauer, C. Hagendorf, New Perspectives on the Sources of PID-s in Silicon Solar Cells, 27th Workshop on Crystalline Silicon Solar Cells & Modules: Materials and Processes, Breckenridge (USA), 2017, eingeladener Vortrag.
  • V. Naumann, O. Breitenstein, J. Bauer, C. Hagendorf, Search for microstructural defects as nuclei for PID-shunts in silicon solar cells , Proceedings of 44th IEEE PVSC, Washington, DC (USA), 2017.
  • V. Naumann, O. Breitenstein, D. Lausch, C. Hagendorf, Investigations on the formation of stacking faults leading to PID-shunting, 26th International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-26) Singapur, Okt. 2016, eingeladener Vortrag.
  • V. Naumann, D. Lausch, A. Hähnel, J. Bauer, O. Breitenstein, A. Graff, M. Werner, S. Swatek, S. Großer, J. Bagdahn, C. Hagendorf, Towards a physical model for potential-induced degradation (PID) of silicon solar cells, 3rd SiliconPV, Hameln, 2013.
  • V. Naumann, D. Lausch, S. Großer, M. Werner, S. Swatek, C. Hagendorf, J. Bagdahn, Spatially resolved microstructural root cause anaysis of potential-induced degradation (PID) of solar cells, PV Asia Pacific Conference, Singapur, 2012.
  • V. Naumann, C. Hagendorf, S. Großer, M. Werner, J. Bagdahn, Micro Structural Root Cause Analysis of Potential Induced Degradation in c-Si Solar Cells, 2nd SiliconPV, Leuven (Belgien), 2012.
  • V. Naumann, M. Otto, C. Hagendorf, Chemical and structural properties of Al2O3/Si interfaces by atomic layer deposition, International Symposium on Surface Science ISSS-6, Tokio (Japan) 2011.