HZB erhält Fördermittel, um den Herstellungsprozess für CIGS-Solarzellen zu optimieren
Sebastian Schmidt zeigt eines der CIGS-Module. © HZB
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat ein großes Projekt eingeworben, um mit Partnern aus Deutschland und den Niederlanden den Herstellungsprozess für CIGS-Dünnschichtsolarzellen weiter zu optimieren. Der vakuumfreie Prozess kommt ohne giftige Gase aus und wird günstiger. Das Projekt läuft unter dem Akronym ACCESS-CIGS, das für „Atmospheric Cost Competitive Elemental Sulpho-Selenisation for CIGS” steht.
Am Photovoltaik-Kompetenzzentrum (PVcomB) des HZB, in Adlershof entwickeln Expertinnen und Experten einen innovativen Prozess, um CIGS-Schichten für die Anwendung in Dünnschicht-Solarzellen herzustellen. CIGS steht dabei für die Verbindung Cu(In,Ga)(Se,S)2 aus Kupfer, Indium, Gallium, Selen und Schwefel. Die polykristalline CIGS Solarzellentechnologie zeichnet sich insbesondere durch hohe Effizienzen auf Zellniveau und hohe Energieerträge für Solarmodule aus.
Der am PVcomB verfolgte Prozess benötigt kein Vakuum und verwendet elementares Selen und Schwefel, um die metallische Vorläuferschicht aus Kupfer-Indium-Gallium in eine polykristalline CIGS-Halbleiterschicht umzuwandeln. Dies hat den Vorteil, dass der Prozess ohne den Einsatz von giftigen Gasen wie Selenwasserstoff (H2Se) auskommt und somit Produktionskosten spart. Dadurch könnte die Herstellung von CIGS-Solarmodulen deutlich günstiger werden und so die Technologie in der derzeit angespannten Marktlage unterstützen.
Dem PVcomB ist es gelungen, innerhalb der SOLAR-ERA.NET Initiative Fördermittel in Höhe von 800.000 € einzuwerben. Im Rahmen eines binationalen europäischen Konsortiums werden sie damit in den nächsten zwei Jahren technologieorientiert daran arbeiten, die Selenversorgung zu optimieren und ihren Einfluss auf den Kristallisationsprozess zu verbessern.
Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit den Firmen TNO/Solliance und Smit Thermal Solutions, beide ansässig in Eindhoven in den Niederlanden, und mit der Firma Dr. Eberl MBE Komponenten aus Weil der Stadt auf deutscher Seite, durchgeführt.
- Ultraschnelle Entmagnetisierung - Dünneres Eisen, stärkere Wirkung
Je dünner eine Eisenschicht, desto leichter lässt sie sich durch einen Laserpuls entmagnetisieren. Forschende der Universität Duisburg-Essen haben gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin und weiteren Partner:innen herausgefunden, warum das so ist: Entscheidend ist die magnetische Ordnung an den Grenzflächen des Materials. Die Erkenntnisse könnten langfristig dazu beitragen, neue Technologien für die magnetische Datenspeicherung zu entwickeln. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlicht.
- Blinder Fleck für die Anordnung der AtomeKünstliche Intelligenz wird zunehmend eingesetzt, um Eigenschaften neuer Materialien vorherzusagen. Ein Forschungsteam aus Jena und den USA zeigt nun in einer im Fachjournal „Nature Computational Science“ Studie: Kommen dabei Sprachmodelle zum Einsatz, erfassen diese zwar zuverlässig, welche Atomsorten ein Material enthält. Informationen über deren räumliche Anordnung nutzen sie jedoch nur unzureichend. Selbst größere Modelle und mehr Trainingsdaten beheben diese Schwäche nicht. Für stark strukturabhängige Materialeigenschaften sind deshalb auf räumliche Strukturen spezialisierte KI-Modelle die verlässlichere Wahl. (DOI: 10.1038/s43588-026-01045-2)
- Muster aus polaren Wirbeln in bleifreien Übergittern auf SiliziumEin Team am HZB hat erstmals polare Wirbel in (BaTiO3/SrTiO3)10-Übergittern auf Silizium nachgewiesen. Diese Ergebnisse erweitern das Spektrum an Materialien und Substraten, auf denen polare topologische Texturen auftreten können, und sie eröffnen neue Möglichkeiten für die Einbindung komplexer ferroelektrischer Zustände in siliziumbasierte Technologien.