Die Herstellung von CIGS-Solarzellen beschleunigen
Am Kompetenz-Zentrum Photovoltaik soll mit den Fördergeldern ein Verdampfungsprozess optimiert werden, damit sich CIGS-Module schneller industriell fertigen lassen. Foto: HZB
Die CIGS-Dünnschichtphotovoltaik lässt sich gut in Gebäudefassaden integrieren. Foto: Manz AG
Bundeswirtschaftsministerium fördert Projekt speedCIGS mit 4,7 Millionen Euro
Ein Projektkonsortium aus Forschung und Industrie hat unter Beteiligung des Photovoltaik-Kompetenzzentrums (PVcomB) des Helmholtz-Zentrums Berlin ein großes Drittmittelprojekt eingeworben. Das Projekt „speedCIGS“ wird vom Bundeswirtschaftsministerium mit 4,7 Millionen Euro über vier Jahre gefördert, davon gehen 1,7 Millionen Euro an das HZB. Mit dem Geld wollen die Projektpartner den Herstellungsprozess für CIGS-Dünnschichtsolarzellen beschleunigen und die Technologie attraktiver für die Industrie machen.
Das Projekt speedCIGS wird in Zusammenarbeit mit dem Anlagenbauer Manz AG, dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden Württemberg ZSW, den Universitäten Jena und Paderborn, dem Max Planck Institut Dresden und der Wilhelm Büchner Hochschule (Projektkoordinator) realisiert.
CIGS-Solarzellen bestehen aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen. Mit der Förderung soll am PVcomB ein Koverdampfungsprozess optimiert werden, um CIGS-Schichten für Dünnschichtsolarzellen herzustellen. Die Elemente werden bei diesem Prozess gemeinsam im Vakuum auf ein geheiztes Substrat abgeschieden und bilden dort eine dünne Schicht der gewünschten Verbindung. Der am PVcomB verwendete Herstellungsprozess wird bereits in der Industrie eingesetzt, aber er läuft derzeit noch relativ langsam ab. Im speedCIGS-Projekt soll dieser Prozess beschleunigt werden, damit bei gleichen Investitionskosten mehr Module pro Zeiteinheit produziert werden können. Dadurch könnte die Herstellung von CIGS-Solarmodulen deutlich günstiger werden, was der Technologie in der angespannten Marktlage einen Wettbewerbsvorteil verschaffen würde.
Am PVcomB soll zudem ein transparentes p-leitendes Material entwickelt werden, das einen entscheidenden Beitrag zur Entwicklung von hocheffizienten, auf CIGS-basierenden Tandemsolarzellen leisten soll.
Bereits heute zeichnen sich polykristalline CIGS-Solarzellen insbesondere durch einen hohen Wirkungsgrad und hohe Energieerträge aus. Ein weiterer Vorteil ist das ästhetisch ansprechende Erscheinungsbild der Module, die sich gut in die Gebäudearchitektur integrieren lassen.
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- Batterieforschung: Alterungsprozesse operando sichtbar gemachtLithium-Knopfzellen mit Elektroden aus Nickel-Mangan-Kobalt-Oxiden (NMC) sind sehr leistungsfähig. Doch mit der Zeit lässt die Kapazität leider nach. Nun konnte ein Team erstmals mit einem zerstörungsfreien Verfahren beobachten, wie sich die Elementzusammensetzung der einzelnen Schichten in einer Knopfzelle während der Ladezyklen verändert. An der Studie, die nun im Fachjournal Small erschienen ist, waren Teams der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Universität Münster sowie Forschende der Forschungsgruppe SyncLab des HZB und des Applikationslabors BLiX der Technischen Universität Berlin beteiligt. Ein Teil der Messungen fand mit einem Instrument im BLiX-Labor statt, ein weiterer Teil an der Synchrotronquelle BESSY II.
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