Saarbrücken: Forscher erhöhen Wirkungsgrad von CIGS-Solarzellen

Saarbrücken - Forscher am INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien haben eine Barriereschicht entwickelt, die den Wirkungsgrad von metallbasierten CIGS-Solarzellen erhöht. In diesem Zusammenhang wurde nach INM-Angaben der Metallträger von der Absorberschicht getrennt. Die entwickelte glasartige Schicht erhöhe auf verschiedene Weise den Wirkungsgrad metallbasierter CIGS-Solarzellen: „Sie wirkt als Eisendiffusionssperre und verhindert somit die Korrosion und Oxidation des Trägers“, erklärt der Programmbereichsleiter Dr. Peter William de Oliveira. „Gleichzeitig funktioniert die Barriere als Isolationsschicht und reduziert ungewollte elektrische Ströme vom Absorber zum Träger“, so de Oliveira weiter. Zusätzlich stelle die Beschichtung eine Quelle für das Dotierungselement Natrium dar. Diese Funktionen erhöhen demnach den Wirkungsgrad metallbasierter CIGS-Solarzellen. Durch die neue Barriereschicht soll es außerdem möglich sein, mehrere Zellen auf ein und demselben Substrat monolithisch zu Modulen zu verschalten.

Die glasartige Diffusionsbarriere wird laut INM mittels Sol-Gel-Verfahren auf den Metallträger aufgebracht. Sie ist transparent, biegsam und nur wenige Mikrometer dick. Die Mitarbeiter am INM entwickelten dabei sowohl die Schicht als auch das Upscaling. Über Tauchbeschichtung und Schlitzbeschichtung können sie Folien in einer Größe von DIN A3 erzeugen, zudem würden über das Rolle zu Rolle-Druckverfahren kontinuierlich beschichtete Folien bis 50 Meter Länge und knapp einem halben Meter Breite ermöglicht.