Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Stuttgart hat erstmals CIGS-Dünnschichtsolarzellen mit 20,8 Prozent Wirkungsgrad hergestellt. Mit dem Weltrekordwert wurde die Effizienz der im Markt vorherrschenden multikristallinen Siliziumsolarzellen übertroffen.
Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) ist das Material, aus dem die Rekordsolarzelle aufgebaut 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. Das im Labor zur Herstellung der Zelle verwendete Simultanverdampfungsverfahren ist grundsätzlioch auch auf industrielle Produktionsprozesse übertragbar.
Die neue Zelle übertrifft den institutsinternen eigenen Bestwert für CIGS-Solarzellen von 20,3 Prozent auf Glas und liegt sogar noch über der Spitzenleistung von 20,4 Prozent für multikristalline Siliziumzellen. Knapp 30 Jahre haben die marktbeherrschenden multikristallinen Zellen ihren Vorsprung behauptet - jetzt hat das CIGS die Nase vorne.
»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.
Im Vergleich zu Standardsolarzellen spart die Dünnschichtphotovoltaik durch eine mikrometerdünne Beschichtung Material und Energie; für die künftige Produktion ist das ein interessanter Kostensenkungsfaktor. Experten sind sich daher einig: Die neue Bestleistung zeigt das große Potenzial der CIGS-Technik für eine noch kostengünstigere und effizientere Photovoltaik.