Weltrekord in Zehntelprozentschritten

Forscher des Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) ist es nach eigenen Angaben gelungen, eine CIGS-Dünnschichtzelle mit einem Wirkungsgrad von 20,1 Prozent herzustellen. Das Fraunhofer-ISE in Freiburg habe das Ergebnis bestätigt. Damit holen die Stuttgarter Wissenschaftler einen Weltrekord, der seit 16 Jahren vom US-amerikanischen Forschungsinstitut NREL gehalten wurde. Erst im vergangenen Jahr hatten die US-Forscher die 20-Prozent-Marke geschafft.

CIGS-Solarzellen, die Abkürzung steht für Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid, gelten als viel versprechende Dünnschichtzellen, da ihre Wirkungsgrade im Labor bereits fast so hoch sind wie die von polykristallinen Photovoltaik-Zellen. Die Fläche der Weltrekordzelle beträgt nach ZSW-Angaben 0,5 Quadratzentimeter. Die Solarzelle sei in einer CIGS-Laborbeschichtungsanlage mit einem modifizierten Simultanverdampfungsprozess hergestellt worden. Simultanverdampfung, bei der alle CIGS-Materialien gleichzeitig auf das Substrat aufgedampft werden, gilt als der Mercedes unter den CIGS-Produktionsmethoden, damit sehr gute Zellen hergestellt werden können. Würth-Solar, ein Industriepartner des ZSW, nutzt zum Beispiel diese Methode, die allerdings auch als langsam gilt.

Die Herstellungsmethoden der Weltrekordzelle sind auf größere Maßstäbe übertragbar, so dass sie die zur Entwicklung der industriell hergestellten Solarzellen beitragen. Marktübliche CIGS-Module haben einen Wirkungsgrad von zehn bis zwölf Prozent. Die Wissenschaftler des ZSW schätzen, dass er in den nächsten Jahren auf 15 Prozent steigen wird. (Michael Fuhs)