Silizium-Dünnschichtsolarzellen auf dem Vormarsch

Jülicher Forscher verbessern Wirkungsgrad auf 11,2 Prozent

Im Labormaßstab ist Wissenschaftlern des Instituts für Photovoltaik (IPV) des Forschungszentrums Jülich http://www.fz-juelich.de/ipv/ die Entwicklung einer Silizium-Dünnschichtsolarzelle gelungen, deren Wirkungsgrad auch nach mehr als 1.000 Stunden Sonneneinstrahlung bei 11,2 Prozent liegt. Die Ergebnisse der ein Quadratzentimeter großen Zelle sollen im nächsten Schritt auf größere Solarmodule übertragen werden.

Silizium-Dünnschichtsolarzellen gelten vergleichsweise als kostengünstiger als herkömmliche Solarzellen. Um aber zur Marktreife zu gelangen, müssen die Wirkungsgrade großflächiger Module im Langzeitbetrieb von derzeit etwa sechs bis sieben Prozent erst auf zehn Prozent klettern. „Mit einer Tandemzelle wurden sogar 11,2 Prozent erreicht“, so Bernd Rech vom IPV. Dabei werden mehrere Silizium-Schichten übereinander gelegt und zu Stapelzellen konzipiert. Eine Schicht besteht dabei aus dem für Dünnschichtsolarzellen üblichen amorphen Silizium, eine zweite aus mikrokristallinem Silizium.

Rech ist optimistisch, dass durch die Kombination von neuen Materialien mit ausgefeilter Prozesstechnologie großflächige Dünnschichtmodule dem Wirkungsgrad herkömmlicher Solarmodule nahe kommen. Er rechnet damit, dass sich langfristig die preiswerte Dünnschichttechnologie auf dem Markt durchsetzen wird. Die Jülicher Forscher arbeiten bereits mit dem Industriepartner RWE Solar GmbH, Geschäftsgebiet Phototronics, zusammen, das 0,6 cm2 große Dünnschichtmodule auf Basis des amorphen Siliziums herstellt.