Photovoltaik-Forschung in der Schweiz: EMPA erzielt mit flexiblen CIGS-Solarzellen einen Rekordwirkungsgrad von 18,7 %

2011 meldeten Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Versuchsanstalt für Industrie, Bauwesen und Gewerbe (EMPA, Schweiz), dass sie mit flexiblen Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS)-Solarzellen einen Rekordwirkungsgrad von 18,7 % erzielt haben.
Das Ergebnis wurde vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Freiburg, Deutschland) geprüft. Es liegt weit über dem bisherigen Rekord (17,6 %), den dasselbe Team im Juni 2010 aufgestellt hatte.
„Der neue Rekordwert 18,7 % für flexible CIGS-Solarzellen reicht beinahe an den Wirkungsgrad von Solarzellen auf Basis von polykristallinem Silizium oder CIGS-Dünnschichtzellen auf Glas heran“, sagt Teamleiter Ayodhya Tiwari aus dem EMPA-Labor für Dünnschicht und Photovoltaik.
„Flexible, leichte CIGS-Solarzellen mit Wirkungsgraden, die sich mit den besten Solarzellen messen lassen, haben ausgezeichnete Chancen, einen Paradigmenwechsel hervorzubringen und bald schon günstigen Solarstrom zu ermöglichen.“

Flisom will die Technologie vermarkten
Das EMPA-Team arbeitete mit Wissenschaftlern der Flisom AG (Dübendorf, Schweiz) zusammen an der Herstellung von CIGS-Schichten bei niederen Temperaturen für die flexiblen Solarzellen. Flisom plant, diese Technologie auszubauen und zu vermarkten.
Die Ergebnisse belegen laut EMPA, dass Wirkungsgrade über 16 % mit in einem Block verschalteten flexiblen CIGS-Modulen möglich sind.

Polymerschichten als Trägermaterial besser geeignet als Metallfolie
Die neuesten Verbesserungen der Zellwirkungsgrade wurden durch eine Verringerung der Rekombinationsverluste erreicht, berichtet EMPA. Die Strukturmerkmale der CIGS-Schicht und das Niedertemperatur-Abscheidungsverfahren seien verbessert worden. Auch die Dotierung mit Natrium am Ende des Produktionsverfahrens vor Ort habe zur Erhöhung des Wirkungsgrades beigetragen.
Bei diesem Verfahren hätten Polymerschichten als Trägermaterial bessere Ergebnisse gebracht als Metallfolien, betont das Institut.

Mögliche Vorteile bei Herstellungs- und Systemkosten
Dass CIGS-Solarzellen im Rolle-zu-Rolle Verfahren hergestellt werden können, mache die Produktion günstiger, so EMPA. Auch der Transport und die Installation flexibler, leichter Module sei einfacher und könne die Systemkosten senken.

25.05.2011 | Quelle: EMPA | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH