Produktion bei höheren Temperaturen soll Wirkungsgrad von CIGS-Solarzellen erhöhen
Ist das »Indium-Gallium-Rätsel« von CIGS-Solarzellen gelöst?
Wissenschaftlern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) sind der Lösung des sog. »Indium-Gallium-Rätsels« von CIGS-Solarzellen einen entscheidenden Schritt näher gekommen: Computersimulationen ergaben, dass eine Produktion dieser Zellen bei höheren Temperaturen die Homogenität des Materials fördert und damit den Wirkungsgrad um bis zu 10 Prozent steigern könnte.
Dünnschicht-Solarzellen erfreuen sich trotz ihres geringeren Wirkungsgrad im Vergleich zu kristallinen Solarzellen zunehmender Akzeptanz, denn sie sind nur wenige Mikrometer dick und daher günstiger in der Herstellung. Den höchsten Wirkungsgrad von derzeit etwa 20 Prozent erzielen CIGS-Dünnschichtsolarzellen: Hier wird das Sonnenlicht durch eine dünne Schicht absorbiert, die aus Kupfer, Indium, Gallium, Selen und Schwefel besteht. Der theoretisch mögliche Wirkungsgrad ist aber noch lange nicht erreicht: Im Prinzip wären Wirkungsgrade von über 30 Prozent möglich, sind sich die Experten einig.
Der Weg hin zu einer höheren Effizienz liegt in der Lösung des seit Jahren ungeklärten Indium-Gallium-Rätsels: Obwohl bisherige Rechnungen ein optimales Indium-Gallium-Verhältnis von 30:70 vorhergesagt haben, findet man in der Praxis die höchste Effizienz bei einem genau umgekehrten Verhältnis von 70:30. Wissenschaftler der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Claudia Felser an der Uni Mainz sind nun mit Hilfe von Computersimulationen, in denen die Eigenschaften des CIGS-Materials untersucht wurden, ein Stück näher gekommen.
- Ist das »Indium-Gallium-Rätsel« von CIGS-Solarzellen gelöst?
- Produktion bei höheren Temperaturen fördert die Homogenität des Materials
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