Neuer Photovoltaik-Weltrekord: Dünnschicht-Technik überholt Siliziumzellen beim Wirkungsgrad

Stuttgart - Im Wettlauf um eine höhere Stromausbeute aus Solarzellen hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) einen neuen Weltrekord erzielt. Das Stuttgarter Institut verbesserte den Wirkungsgrad für CIGS-Dünnschichtsolarzellen auf 20,8 Prozent.

Der Rekordwert für die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie übertrifft dabei nach Angaben des ZSW erstmals auch die Effizienz der im Markt vorherrschenden multikristallinen Siliziumsolarzellen. Die neuen Forschungsergebnisse aus Baden-Württemberg sollen die Kosten für Solarstrom künftig noch weiter senken.

Eigenen Rekordwert um 0,5 Prozent übertroffen

Die Rekordsolarzelle aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) ist 0,5 Quadratzentimeter groß, was eine übliche Größe für derartige Versuchszellen ist. „Unser neuer Bestwert zeigt das bislang noch nicht ausgeschöpfte technische und wirtschaftliche Potenzial der CIGS-Dünnschicht-Technologie“, freut sich Prof. Dr. Michael Powalla, ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik. Der Erfolg des Stuttgarter Wissenschaftlerteams übertrifft deutlich den eigenen Bestwert für CIGS-Solarzellen von 20,3 Prozent auf Glas.

Nach 30 Jahren hat CIGS die Nase vorne

Bedeutsamer ist jedoch nach Ansicht des Instituts, dass der Wert sogar noch über der Spitzenleistung von 20,4 Prozent für multikristalline Siliziumzellen liegt. Seit knapp 30 Jahren hätten die marktbeherrschenden multikristallinen Zellen ihren Vorsprung behauptet. Nun habe das CIGS die Nase vorne, heißt es in der Mitteilung aus Stuttgart. Die Ergebnisse wurden vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE offiziell bestätigt. Vorteil der Dünnschichtphotovoltaik im Vergleich zu Standardsolarzellen sei die Ersparnis von Material und Energie aufgrund der mikrometerdünnen Beschichtung. Dies ist laut ZSW für die künftige Produktion ist ein erheblicher Kostensenkungsfaktor.

Nächster Schritt: Optimierte CIGS-Prozesse auf Module übertragen

Das ZSW arbeitet jetzt daran, den optimierten CIGS-Prozess auf Module zu übertragen. „Bis sich der höhere Wirkungsgrad in der Produktion niederschlägt, kann es noch ein wenig dauern“, erklärt Powalla. „In den nächsten Jahren sind 16 bis 18 Prozent in kommerziellen Modulen aber möglich.“ Marktübliche CIGS-Module verfügen derzeit über einen Wirkungsgrad von 14 bis 15 Prozent – ein Modul hat stets einen niedrigeren Wirkungsgrad als eine einzelne Solarzelle.

Solarenergie

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