Performance and Stability Determination for Reliable Si Perovskite Tandem Cells

Research Project TruStable

Motivation and Problem

Perovskite-silicon tandem solar cells are considered a key technology for the next generation of photovoltaics. They combine high efficiencies of over 30% with more sustainable manufacturing compared to traditional silicon cells. However, despite these promising properties, their long-term stability has not yet been sufficiently researched – a major obstacle to industrial scaling. The current standard lifetime guarantees of 30 to 40 years for silicon modules significantly exceed any lifetime measured to date for tandem cells. This is precisely where the TruStable project comes in.

© Fraunhofer CSP
Mithilfe bildgebender Verfahren wie etwa dem Hyspectral Imaging (HSI) wird das Fraunhofer CSP im Projekt TruStable ortsaufgelöst Fehler an Perowskit-Silizium-Tandemzellen aufklären.

Projektziele und Lösungsansatz

Ziel von TruStable ist es, datengetriebene und physikbasierte Modelle zur Vorhersage der Degradation von Perowskit-Silizium-Tandemzellen zu entwickeln. Durch die Kombination von Zell- und Modulanalyse, beschleunigten Alterungstests, Feldversuchen und innovativer Mikroanalytik sollen Alterungsmechanismen frühzeitig erkannt und die Zuverlässigkeit der Technologie signifikant verbessert werden. Die entwickelten Vorhersagemodelle werden in industrietaugliche Softwaremodule überführt, um sowohl die Qualitätssicherung als auch den Markteintritt der Technologie zu beschleunigen – insbesondere für mittelständische Unternehmen.

Das Fraunhofer CSP bringt seine Expertise in der Zell- und Modulanalyse ein. Es untersucht Proben aus verschiedenen Lebenszyklusphasen, lokalisiert Defekte mithilfe bildgebender Verfahren und korreliert diese mit Performancedaten. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in prädiktive Modelle ein, die zur Bewertung und Optimierung von Tandemmodulen beitragen.

Project Profile

Project title TruStable - Data-driven performance and stability determination for reliable Si perovskite tandem cells
Duration 01.07.2025 – 30.06.2028
Funding BMWE
Funding volumen
Fraunhofer CSP
539.987 €
ProjeCt partners
  • Hanwha QCells
  • Forschungszentrum Jülich
  • Helmholtz-Zentrum Berlin
Project Manager Stefan Lange
Objectives
  • Failure analysis using innovative imaging and microstructural material diagnostics

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Stefan Lange

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Dr. Stefan Lange

Team Leader “Defect Diagnostics”

Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
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