Schweizer Forscher erzielen bei flexiblen CIGS-Solarzellen Rekord-Wirkungsgrad von fast 21,4 Prozent

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Nach Angaben der Schweizer Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) haben Forscher der Einrichtung bei einer flexiblen Solarzelle aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS) auf einer Polyamid-Kunststofffolie einen Weltrekordwirkungsgrad von 21,38 Prozent erzielt. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat diesen Wert bestätigt.

Auf dieser Folie scheidet sich das Halbleitermaterial mittels einer Niedrigtemperatur-Verdampfungsmethode als hauchdünner Film langsam ab. Der Empa-Forscher Shiro Nishiwaki optimierte die Zusammensetzung der Schicht und der Alkali-Dotierstoffe, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Die Forscher untersuchten die Auswirkungen einer kombinierten Wärme- und Lichteinwirkung nach der Verarbeitung der Solarzellen und stellten eine Steigerung der Photovoltaikleistung fest, die ihren Angaben zufolge auch nach mehreren Monaten stabil bleibt.

Das Forscherteam, das den Rekordwirkungsgrad erzielt hat, wird vom Leiter des Labors für Dünnschichten und Photovoltaik, Ayodhya Tiwari, geleitet. pv magazine hat ihn im vergangenen August zur Zukunft der CIGS-Technologie interviewt. „Die flexiblen und leichten Solarmodule, die aus dieser Technologie hervorgehen, eignen sich besonders für Anwendungen auf Dächern und Fassaden von Gebäuden, Gewächshäusern, Transportfahrzeugen, Luftschiffen und tragbaren elektronischen Geräten“, sagt Tiwari. „Die EMPA arbeitet mit dem Schweizer Unternehmen Flisom zusammen, um flexible und leichte Solarmodule im Rolle-zu-Rolle-Verfahren für solche Anwendungen herzustellen.“

Der japanische Hersteller Solar Frontier hält mit 23,35 Prozent des Wirkungsgradrekord für eine CIGS-Solarzelle, der deutsche Hersteller von Dünnschichtmodulen Avancis mit 19,64 Prozent den für ein solches Modul.

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