FORUM

Dünnschichtmodule sind die Zukunftshoffnung in der Photovoltaik. In Baden-Württemberg wurde sie zur Industriereife gebracht.

Dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) ist es gelungen, ein voll funktionstüchtiges flexibles Dünnschicht-Solarmodul auf einer 0,5 Millimeter dünnen Baustahlfolie herzustellen. Das knapp 50 Quadratzentimeter große Minimodul aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) wurde in einem industrienahen Prozess hergestellt und erreichte bei einem externen Prüfinstitut 8,6 % Wirkungsgrad. Die neue Technik eröffnet den Weg zu flexiblen Anwendungen auf Stahlfolie oder Stahlblech etwa für den mobilen Bereich oder an Gebäuden. »Baustahl ist kostengünstiger als Edelstahl oder Polyimidfolien. Damit ist das Kostensenkungspotenzial für Anwendungen deutlich größer als bisher«, beschreibt Roland Würz, Projektleiter am ZSW, einen Vorteil der neuen Technik.
Ein großer Vorteil der CIGS-Dünnschichttechnik: Die Vorderseite einer Zelle wird direkt mit der Rückseite der nächsten Zelle in einer Serienschaltung verbunden. Das macht die Technologie kosteneffizienter zu automatisieren und variabler in der Produktgestaltung.

 

>> Marktanteil wächst <<
Bei einem direkten Aufbringen der CIGS-Schicht auf eine elektrisch leitende Unterlage wie Baustahl würde die monolithische Verschaltung jedoch sofort zum Kurzschluss führen. Daher galt es, eine geeignete Diffusionsbarriere zu finden. Das Leibniz-Institut für Neue Materialen INM in Saarbrücken entwickelte in Zusammenarbeit mit dem ZSW daher eine neuartige, wenige Mikrometer dünne Isolations- und Diffusionsbarriere. Bei der Entwicklung von CIGS-Dünnschichtmodulen ist das ZSW international führend. Das Institut brachte diese Photovoltaiktechnologie zusammen mit der Firma Würth Solar zur Industriereife. Der Marktanteil der Dünnschichttechnik wächst wegen ihrer Kosteneinsparpotenziale stetig. Der Anteil an der gesamten installierten Photovoltaik-Leistung betrug 2008 rund 14 %. Für 2010 werden 20 bis 30 % prognostiziert.