Europa-Rekord beim Wirkungsgrad

Forschungsinstitut erreicht für CIS-Solarzellen 19,6 %

11. Mai 2009

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat eine bisher nur im eigenen Technikum mögliche, effizientere Beschichtungstechnik auf die vorindustrielle Produktion übertragen. Mit einem mehrstufigen Durchlaufprozess in der automatisierten Beschichtungsanlage erreichte das Institut mit 19,6 % Wirkungsgrad bei Dünnschicht-Solarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (kurz: CIS oder CIGS) einen neuen Europarekord.

„Das Besondere unseres Erfolgs ist nicht die Höhe des Wirkungsgrads an sich“, meint Dünnschichtexperte Dr. Michael Powalla, Mitglied im Vorstand am ZSW. „Entscheidend ist die Tatsache, dass wir Solarzellen und Kleinmodule mit einer CIS-Anlage fertigen, die alle Prozessschritte auf einer Fläche von 30 Zentimeter mal 30 Zentimeter im vorindustriellen Maßstab realisiert. Das schafft gleichzeitig die Voraussetzungen für Kostenreduktion und Wirkungsgradsteigerung. Für eine solche produktionsnahe Anlage bedeuten die 19,6 Prozent auf einer aktiven Zellfläche von knapp 0,5 Quadratzentimetern sogar einen Weltbestwert.“ Die neuen Ergebnisse wurden vom Fraunhofer ISE zertifiziert.

Nicht jede produzierte Zelle weist den neuen Rekordwirkungsgrad auf. Zudem hat eine Solarzelle stets einen etwas höheren Wirkungsgrad als ein verschaltetes, verkapseltes und mit einer Anschlussdose ausgestattete Modul: Marktübliche CIS-Dünnschichtmodule verfügen derzeit über einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 11 bis 12 Prozent. Der neue Rekord zeigt jedoch das Potenzial der CIS-Technik für eine kostenreduzierte, effiziente Photovoltaik auf.