Mehr Power für die Solarzellen

Mehr Lichtdurchlässigkeit im blauen Wellenlängenbereich soll die Effizienz von Solarzellen verbessern.

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat den Wirkungsgrad von cadmiumfreien CIGS-Dünnschicht-Solarzellen auf 21 % verbessert. Ermöglicht haben die Stuttgarter Wissenschaftler dies, indem sie das Zwischenschichtsystem aus Cadmiumsulfid und Zinkoxid durch eine Kombination aus Zinkoxidsulfid und Zinkmagnesiumoxid ersetzten. Diese Kombination verspreche eine noch höhere Lichtausbeute als das Material bisheriger CIGS-Zellen, so das ZSW.

Mit dem gesteigerten Wirkungsgrad verweise man japanische Kollegen auf Platz 2 und stehe jetzt weltweit an der Spitze, so die Stuttgarter Forscher. Der Rekord bei konventionellen Solarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) liegt bei 21,7 %. Mit dem neuen Zelltypus kommen die ZSW-Wissenschaftler nah an diesen – selbst erzielten – Wert heran. Dass die neue Zelle in der Pufferschicht kein Schwermetall enthält, ist für den ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik, Prof. Michael Powalla, nicht der entscheidende Vorteil. Das Metall im herkömmlichen Modultyp sei fest gebunden. "Ohne Cadmiumsulfid ist vor allem die Lichtdurchlässigkeit in der Pufferschicht besser. Damit können wir theoretisch einen noch höheren Wirkungsgrad als bei bisherigen CIGS-Zellen erzielen. Da die alternative Pufferschicht ebenso wie der Cadmiumsulfidpuffer im chemischen Bad abgeschieden wird, ist eine Übertragung in die Produktion ohne Zusatzprozesse möglich. Erste Versuchsmodule wurden vom Industriepartner Manz AG bereits hergestellt. Die ZSW-Forscher gehen davon aus, dass die Module aus dem Südwesten in wenigen Jahren auf den Markt kommen. (hi)