Die Rekordsolarzelle aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) ist 0,5 Quadratzentimeter groß und wurde in einer Laborbeschichtungsanlage mit einem Simultanverdampfungsverfahren hergestellt. Der Erfolg des Stuttgarter Wissenschaftlerteams übertrifft deutlich den eigenen Bestwert für CIGS-Solarzellen von 20,3 Prozent auf Glas. Bedeutsamer jedoch ist, dass dieser Wert sogar noch über der Spitzenleistung von 20,4 Prozent für multikristalline Siliziumzellen liegt, die seit knapp 30 Jahren eine marktbeherrschende Stellung innehaben.
CIGS-Massenproduktion mit 16 bis 18 Prozent Wirkungsgrad möglich
Das ZSW arbeitet nun daran, das Simultanverdampfungsverfahren auf industrielle Prozesse zu übertragen. "Bis sich der höhere Wirkungsgrad in der Produktion niederschlägt, kann es noch ein wenig dauern", erklärt Prof. Dr. Michael Powalla, ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik. "In den nächsten Jahren sind 16 bis 18 Prozent in kommerziellen Modulen aber möglich." Dazu arbeitet das ZSW mit der Manz AG aus Reutlingen zusammen, die eine schlüsselfertige Produktionslinie für die Herstellung von Modulen mit der ZSW-Technologie anbieten und darauf bereits im September 2012 ein CIGS-Solarmodul mit einem Wirkungsgrad von 14,6 Prozent bezogen auf die Gesamtmodulfläche hergestellt haben.
Dünnschichtphotovoltaik spart Material und Energie in der Herstellung
CIGS ist eine Dünnschichttechnologie für Solarzellen und steht als Abkürzung für die verwendeten Elemente Kupfer, Indium, Gallium, Schwefel und Selen (engl. copper, indium, gallium, sulfur, and selenium). Im Vergleich zu Standardsolarzellen spart die Dünnschichtphotovoltaik durch eine mikrometerdünne Beschichtung Material und Energie. Dies könnte zukünftig einen erheblichen Kostensenkungsfaktor für die Photovoltaik darstellen. Marktübliche CIGS-Module verfügen derzeit allerdings erst über einen Wirkungsgrad von 14 bis 15 Prozent. Ein Modul hat dabei stets einen niedrigeren Wirkungsgrad als eine einzelne Solarzelle.
