Das Stuttgarter Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg verbesserte den Wirkungsgrad für CIGS-Dünnschichtsolarzellen auf 20,8%. Der Rekordwert für die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie übertrifft erstmals auch die Effizienz der im Markt vorherrschenden multikristallinen Siliziumsolarzellen. Die neuen Forschungsergebnisse sollen die Kosten für Solarstrom künftig weiter senken.
Die Rekordsolarzelle aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid CIGS, ist 0,5 Quadratzentimeter groß, eine übliche Größe für Versuchszellen. Sie wurde in einer Laborbeschichtungsanlage mit einem Simultanverdampfungsverfahren hergestellt, das grundsätzlich auch auf industrielle Produktionsprozesse übertragbar ist.
Der Erfolg des Stuttgarter Wissenschaftlerteams übertrifft den eigenen Bestwert für CIGS-Solarzellen von 20,3% auf Glas. Der Wert liegt auch über der Spitzenleistung von 20,4% für multikristalline Siliziumzellen. Die Ergebnisse wurden vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE offiziell bestätigt.
Das ZSW arbeitet jetzt daran, den optimierten CIGS-Prozess auf Module zu übertragen. „Bis sich der höhere Wirkungsgrad in der Produktion niederschlägt, kann es noch ein wenig dauern“, erklärt Powalla. „In den nächsten Jahren sind 16 bis 18% in kommerziellen Modulen aber möglich.“ Marktübliche CIGS-Module verfügen derzeit über einen Wirkungsgrad von 14 bis 15%.
DÜNNSCHICHT-PV