Weltrekord in der Photovoltaik 24.10.2013, 15:31 Uhr

Dünnschicht-Solarzellen sollen Kosten für Solarstrom senken

Photovoltaik-Anlagen arbeiten meist mit kristallinen Solarzellen. Doch diese sind aufgrund ihrer Siliziumbeschichtung recht teuer in der Herstellung. Wissenschaftler haben nun mit einem alternativen Material einen neuen Weltrekord aufgestellt. 

Weltrekord am ZSW-Institut in Karlsruhe: Den Wissenschaftlern ist es gelungen, eine Dünnschicht-Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 20,8 Prozent herzustellen. Sie ist somit mindestens genauso stark wie konventionelle Zellen aus Silizium, jedoch platzsparender und aufgrund des niedrigeren Energieaufwandes in der Herstellung günstiger. 

Weltrekord am ZSW-Institut in Karlsruhe: Den Wissenschaftlern ist es gelungen, eine Dünnschicht-Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 20,8 Prozent herzustellen. Sie ist somit mindestens genauso stark wie konventionelle Zellen aus Silizium, jedoch platzsparender und aufgrund des niedrigeren Energieaufwandes in der Herstellung günstiger. 

Foto: ZSW

Einen neuen Weltrekord für Dünnschichtsolarzellen haben Forscher des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) aufgestellt: Sie entwickelten eine Solarzelle ohne Silizium, die 20,8 Prozent des Sonnenlichts in Energie um wandelt. Statt Silizium setzten die Forscher auf eine sehr dünne und daher kostengünstige Beschichtung aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS)

Noch großes technisches Potential

„Unser neuer Bestwert zeigt das bislang noch nicht ausgeschöpfte technische und wirtschaftliche Potenzial der CIGS-Dünnschicht-Technologie“, sagt Professor Michael Powalla, ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik. Er glaubt, dass sich mit der neuen Technik Module herstellen lassen, die einen Wirkungsgrad von 16 bis 18 Prozent haben, also in der gleichen Größenordnung liegen wie kristalline Produkte.

Das wäre eine deutliche Steigerung. Denn kommerzielle CIGS-Zellen sind aufgrund des niedrigeren Energieaufwands zwar günstiger, erreichen derzeit aber lediglich einen Wirkungsgrad von 14 bis 15 Prozent. Für Solarkraftwerke könnte die Innovation auch aus Platzgründen interessant sein, da sich der Platzbedarf um beinahe ein Drittel verringern würde.

Neue Produktionsanlage für die industrielle Herstellung steht bereit

Ehe der in Stuttgart erzielte Rekord sich in effektiven Modulen niederschlägt, ist noch ein weiter Weg zu gehen. Denn die Zelle ist im Labor hergestellt und nur 0,5 Quadratzentimeter groß. Da in der industriellen Herstellung zusätzlich einige Prozentpunkte verloren gehen, ist dies bei weitem zu wenig für die Herstellung eines kompletten Moduls.

Das Spezialunternehmen Manz aus Reutlingen hat sich nun aber auf die industrielle Umsetzung des ZSW-Beschichtungsverfahrens vorbereitet. Es bietet eine schlüsselfertige Anlage an, in der sich Dünnschicht-Solarzellen herstellen und zu Modulen komplettieren lassen. Diese sollten dann deutlich mehr Strom liefern als gängige CIGS-Zellen.

Für Würth Solar, den einzigen deutschen Hersteller derartiger Zellen, kommt der Rekord allerdings zu spät. Wegen übermächtiger Konkurrenz,vor allem aus Südostasien, gab diese Sparte des Metallwaren- und Werkzeughändlers Anfang diesen Jahres auf.

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