Einem Forscherteam aus dem ZSW ist im Oktober 2013 ein Weltrekord beim Wirkungsgrad von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid(CIGS)-Dünnschicht-Photovoltaikzellen gelungen: ein Wirkungsgrad von 20,8 % (bis dahin 20,3 %). Bild: ZSW

Solarzelle mit dem welthöchsten Wirkungsgrad

Forschern vom ZSW in Stuttgart ist ein Wirkungsgrad-Weltrekord bei Solarzellen gelungen, der die Modul-Produktion revolutionieren könnte.

Das Stuttgarter Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat nach eigenen Angaben den Wirkungsgrad von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid(CIGS)-Dünnschicht-Solarzellen auf die Weltbestmarke von 20,8 % erhöht. Damit übertreffe die Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom erstmals jene der seit knapp drei Jahrzehnten vorherrschenden multikristallinen Silizium-Solarzellen, die auf maximal 20,4 % kämen. Die mikrometerdünne Beschichtung spare zudem Material und Energie und damit auch Herstellungskosten, so ZSW-Vorstand Prof. Michael Powalla. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) habe die Ergebnisse bestätigt. Das Fraunhofer ISE hatte kürzlich eine Kostensenkung von Solarstrom um 30 % bis 2020 vorhergesagt.

Das Herstellungsverfahren in dem geförderten Forschungsprojekt sei "grundsätzlich" auf industrielle Prozesse übertragbar. Der ZSW-Industriepartner Manz aus Reutlingen biete bereits eine schlüsselfertige Produktionslinie an. Im CIGS-Modul aus mehreren Solarzellen hält Powalla "in den nächsten Jahren" 16–18 % Wirkungsgrad für möglich. Die Übertragung des Erfolgs auf die Modul-Ebene (mit physikalisch bedingten Abstrichen) sei der künftige Forschungsschwerpunkt. Bisher seien bei CIGS nur 14–15 % marktüblich. (geo)