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28.01.2016, 08:10 Uhr Meldung drucken | Artikel empfehlen

Wirkungsgrad-Wettlauf der Solar-Technologien: Dünnschicht-Photovoltaik holt auf

Stuttgart - Der überwiegende Teil der Photovoltaik-Anlagen weltweit ist mit Solarzellen aus kristallinem Silizium bestückt. Dank bedeutender Fortschritte in der Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid(CIGS)-Dünnschichttechnologie könnte sich dies künftig ändern. Zu diesem Schluss kommt eine Untersuchung von ZSW und HZB.

Die Fachleute vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) kommen gemeinsam mit internationalen Experten aus Forschung und Industrie zu dem Ergebnis, dass die CIGS-Dünnschichttechnologie als am weitesten entwickelte Silizium-Alternative mit den höchsten Wirkungsgraden derzeit immer effizienter und preiswerter wird.

Multikristalline Silizium-Photovoltaik ist noch der Platzhirsch

Die Zeit für Unternehmen, hier Produktionskapazitäten auszubauen, sei gerade besonders günstig. Für die Solarindustrie in Europa eröffnen sich dadurch große Chancen, erklärten die Partner in einem „White Paper“. Im Jahr 2015 wurden weltweit 52.000 Megawatt (MW) Solarenergie-Leistung neu installiert, was erneut einen Rekord bedeutet. Insgesamt beträgt die global installierte Leistung mindestens 220.000 MW. Die jährliche Nachfrage soll nach Einschätzung der Photovoltaik-Experten in den nächsten Jahren auf über 100.000 MW steigen, die Überkapazitäten würden schwinden. Das mache bald neue Solarfabriken nötig.

Der Platzhirsch unter den Photovoltaik(PV)-Technologien mit einem überragenden Marktanteil von über 90 Prozent sei immer noch die multikristalline Silizium-PV. Die Fortschritte der Dünnschicht-PV auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid lassen aber aufhorchen, so ZSW und HZB. Nach dem Eintritt in die Massenproduktion im Gigawattmaßstab inklusive schlüsselfertiger Produktionsanlagen purzeln aktuell die Rekorde, heißt es.

CIGS-Dünnschicht-Technologie holt auf: Wirkungsgrade klettern, Kosten sinken
Während multikristalline Siliziumzellen heute Wirkungsgrade von 21,3 Prozent erreichen, kommen CIGS-Solarzellen inzwischen schon auf 22,3 Prozent. Bei den Modul-Wirkungsgraden ist die Silizium-PV nur noch geringfügig besser, die beiden Technologien liegen mit 15 bis 17 Prozent Effizienz nah beieinander. Die Produktionskosten der CIGS-Module seien mittlerweile sogar auf das Niveau der Siliziumtechnologie gesunken und lägen bei 40 US-Cent pro Watt. Wirkungsgrade von 18 Prozent und mehr sowie Kosten von rund 25 US-Cent pro Watt sind laut Aussagen der Industrie bei CIGS-PV-Fabriken mit einer jährlichen Kapazität von 500 bis 1.000 MW erreichbar, so die Solar-Wissenschaftler.

„Solarstrommodule auf Basis von Silizium werden noch eine Weile den übergroßen Marktanteil besitzen“, sagt ZSW-Vorstand Prof. Dr. Michael Powalla. „Die Chancen für die CIGS-Dünnschichtphotovoltaik sind aber wieder gestiegen.“ Gerade für Modulhersteller und den Anlagen- und Maschinenbau in Deutschland und Europa sei das jetzt eine Chance. Die neuen Informationen hat eine Allianz aus 25 internationalen CIGS-Experten mit Michael Powalla und seinem Kollegen Prof. Dr. Rutger Schlatmann vom HZB zusammengetragen und in einem vierseitigen White Paper veröffentlicht.

Quelle: IWR Online
© IWR, 2016

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Direkt zum White Paper von ZSW und HZB (englisch)
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