CIGS-Dünnschicht-Solarmodule: HZB lädt zum Workshop ein
Die weltweite Nachfrage nach Photovoltaikanlagen steigt rasant. Derzeit rücken besonders CIGS-Dünnschichtmodule in den Fokus der Solarwirtschaft. Welche technischen und industriellen Fortschritte bei dieser Solartechnologie bislang erreicht wurden und was künftig noch möglich ist, diskutieren internationale Experten am 30. Mai 2017 auf dem jährlich stattfindenden Workshop IW-CIGSTech in Stuttgart. Veranstalter der inzwischen achten Auflage sind das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB).
Der Workshop findet am 30. Mai 2017 im neuen Institutsgebäude des ZSW in Stuttgart-Vaihingen statt und richtet sich an Fachleute aus Wissenschaft, Technik und Industrie. Programm und Anmeldung unter: www.iw-cigstech.org.
Die Teilnehmer können anschließend auf die Messe Intersolar Europe nach München weiterreisen, die dort am folgenden Tag eröffnet wird.
Im Jahr 2016 wurden weltweit Solarstromanlagen mit einer Leistung von 75 Gigawatt installiert – das ist ein Anstieg um 50 Prozent gegenüber 2015. In den nächsten Jahren erwarten Marktforscher ein jährliches globales Marktwachstum von rund 100 Gigawatt. Für die Photovoltaikbranche sind das spannende Zeiten. Der Vormarsch der Dünnschichttechnologie mit einem Halbleiter aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS) ist hierbei besonders beachtenswert: Die Wirkungsgrade steigen immer schneller, die Produktionskosten sinken. Die CIGS-Technologie hat inzwischen einen Reifegrad erreicht, der verstärkt Großinvestitionen nach sich zieht. Große Modulhersteller und Maschinenbau-Unternehmen engagieren sich weltweit verstärkt in diesem Bereich.
Aktuelles Expertenwissen
IW-CIGSTech findet seit 2010 statt und ist einer der wichtigsten internationalen Workshops mit Schwerpunkt auf der CIGS-Dünnschicht-Technologie. Für die diesjährige Vortragsveranstaltung konnten führende Industrievertreter und Wissenschaftler gewonnen werden. Der Tagesworkshop verbindet wissenschaftliche und technologische Aspekte mit industriellen Anwendungen. Er besteht aus Vorträgen, Diskussionen und Posterpräsentationen. Den Abschluss bildet ein abendliches Netzwerktreffen in den neuen ZSW-Räumlichkeiten.
Industriekooperationen am HZB
Das HZB bietet der Industrie zahlreiche Kooperationsmöglichkeiten an und betreibt dafür die CoreLabs PVcomB (Photovoltaik-Kompetenzzentrum) sowie HYSPRINT.
- BESSY II: Eingebauter Sauerstoff verkürzt die Lebensdauer von FeststoffbatterienFeststoffbatterien sind sicher und leistungstark, aber ihre Kapazität nimmt zurzeit noch rasch ab. Ein Team der TU Wien, der Humboldt-Universität zu Berlin und des HZB hat nun eine TiS₂|Li₃YCl₆-Halbzelle an BESSY II analysiert. Dafür nutzte das Team eine spezielle Probenumgebung, die eine zerstörungsfreie Untersuchung unter realen Betriebsbedingungen ermöglicht. Durch die Kombination von Weich- und Hart-Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS und HAXPES) konnte ein neuer Degradationsmechanismus identifiziert werden. Dabei spielte das Element Sauerstoff eine besondere Rolle. Die Studie liefert wertvolle Einblicke, um Design und Fertigung von Feststoffbatterien zu verbessern.
- Spintronik an BESSY II: Echtzeit-Analyse von magnetischen DoppelschichtsystemenSpintronische Bauelemente ermöglichen Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieverbrauch. Sie basieren auf der Wechselwirkung zwischen ferromagnetischen und antiferromagnetischen Schichten. Nun ist es einem Team von Freier Universität Berlin, HZB und Universität Uppsala gelungen, für jede Schicht separat zu verfolgen, wie sich die magnetische Ordnung verändert, nachdem ein kurzer Laserpuls das System angeregt hat. Dabei konnten sie auch die Hauptursache identifizieren, die für den Verlust der antiferromagnetischen Ordnung in der Oxidschicht sorgt: Die Anregung wird von den heißen Elektronen im ferromagnetischen Metall zu den Spins im Antiferromagneten transportiert.
- Elektrokatalysatoren: Ladungstrennung an der Fest-Flüssig-Grenzfläche modelliertWasserstoff spielt für die Wende hin zur CO₂-Neutralität eine entscheidende Rolle, sowohl als Energieträger als auch als Ausgangsstoff für die grüne Chemie. Die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse sowie vieler anderer chemischer Produkte erfordert jedoch deutlich kostengünstigere und effizientere Katalysatoren. Um Elektrokatalysatoren gezielt zu verbessern, ist es von großem Nutzen, die elektrochemischen Prozesse genau zu verstehen, die an der Grenzfläche zwischen dem festen Katalysator und dem flüssigen Medium ablaufen. Ein europäisches Team hat In der Fachzeitschrift Nature Communications ein leistungsfähiges Modell vorgestellt, das die Ladungstrennung an der Grenzfläche, die Bildung der elektrischen Doppelschicht sowie deren Einfluss auf die katalytische Aktivität hervorragend beschreibt.