ZSW verbessert Wirkungsgrad von CIGS-Dünnschicht auf 22 Prozent

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Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat mit 22 Prozent Wirkungsgrad einen neuen Rekord für Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) aufgestellt. Die Effizienzsteigerung sei durch optimierte Produktionsprozesse erreicht worden, teilten die Stuttgarter Forscher am Donnerstag mit. Die vom ZSW produzierte Rekordzelle habe eine Größe von 0,5 Quadratzentimetern, also die übliche Größe für eine Versuchszelle. Sie sei in einer Laborbeschichtungsanlage mit einem Ko-Verdampfungsverfahren hergestellt worden. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE habe die Ergebnisse bestätigt.

Die Stuttgarter Forscher geben sich zuversichtlich, dass es in den kommenden Jahren weitere Verbesserungen des Wirkungsgrads bei der CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik geben wird. Ausgereizt ist das technologische Potenzial bei 22 Prozent Wirkungsgrad noch lange nicht. In den nächsten Jahren sind bis zu 25 Prozent möglich“, sagte Michael Powalla, ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik. Mit den nun erreichten 22 Prozent liege das Institut noch 0,3 Prozentpunkte hinter dem aktuellen Weltrekord.

Beim ZSW sieht man großes Potenzial für die CIGS-Dünnschicht. Die Forscher haben vor rund zwei Monatengemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (HZB) ein White Paper dazu veröffentlicht. Die CIGS-Technologie habe in den vergangenen Jahren große Fortschritte gemacht und sei beim Zellwirkungsgrad der marktbeherrschenden multikristallinen Photovoltaik bereits enteilt, heißt es aus Stuttgart. Der Vorsprung beläuft sich dem ZSW zufolge auf einen Prozentpunkt. Bei den kommerziell hergestellten Solarmodulen seien die Wirkungsgrade der Silizium-Photovoltaik aber noch deutlich höher. Einen großen Pluspunkt für die CIGS-Dünnschicht sieht das ZSW bei den Produktionskosten. So könnten die Module selbst in kleinen Fabriken für etwa 0,40 US-Dollar pro Watt gefertigt werden und bei entsprechenden größeren Kapazitäten noch günstiger. (Sandra Enkhardt)

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