Dünnschicht-Photovoltaik: Empa entwickelt Herstellungsverfahren für flexible CIGS-Solarzellen auf Plastikfolie mit einem Wirkungsgrad von 20,4%

11.11.2013 / Archiv / Photovoltaik / Top Solar News

Forscher eines Teams der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa, Dübendorf, Schweiz) unter Leitung von Ayodhya N. Tiwari stellen eine neue Herstellungsmethode für CIGS-Solarzellen vor, bei der winzige Mengen von Natrium und Kalium in die CIGS-Schicht eingebaut werden.

Dadurch konnten die Empa-Forscher den Wirkungsgrad der Energieumwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität bei CIGS-Dünnschichtsolarzellen auf flexiblen Plastikfolien erneut deutlich steigern – auf einen neuen Rekordwert von 20,4%.
Durch die spezielle Behandlung ändert sich die chemische Zusammensetzung der komplizierten Sandwichstruktur – und damit deren elektronische Eigenschaften, wie unter anderem detaillierte elektronenmikroskopische Untersuchungen ergaben.
Die Einzelheiten der neuen Methode wurden nun als „Advance Online Publication“ im renommierten Fachblatt „Nature Materials“ veröffentlicht.

CIGS-Solarzellen von Empa und ZSW können mit Silizium-Solarzellen mithalten
Die Entwicklung bedeutet eine markante Verbesserung im Vergleich zum bisherigen Rekord von 18,7%, den das gleiche Team im Mai 2011 aufgestellt hatte.
Nun können die CIGS-Zellen mit den besten polykristallinen Silizium-Solarzellen mithalten. Bis vor kurzem waren die Empa-CIGS-Zellen sogar die effizientesten weltweit; Ende Oktober hat aber ein deutsches Forscherteam am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) in Stuttgart CIGS-Zellen mit einem Wirkungsgrad von 20,8% vorgestellt, allerdings mit deutlich höheren Temperaturen bei der Produktion und auf (starrem) Glas als Trägermaterial.
Der knapp überbotene Rekordwert zeige, dass CIGS-Dünnschichttechnologien ein „heißes“ Forschungsthema sei, bei dem die Empa vorne mitmischt, betonen die Forscher.