PV-Zellen: Innovation lässt Massenproduktion zu

Mitarbeiter an dem zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörenden Istituto dei Materiali per l'Elettronica ed il Magnetismo haben ein besonders kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von fotovoltaischen Dünnschichtzellen entwickelt. Als Unterlage können dabei Substrate verschiedener Art dienen. Verwendet wird ein unter der Kurzbezeichnung „CIGS“ bekanntes polikristallines Material aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid.

Nur 270 Grad Celsius nötig

Zu den Vorzügen des verwendeten Materials gehört vor allem das hohe Lichtabsorbierungsvermögen. Wegen des sehr kostenaufwendigen Beschichtungsverfahrens sind jedoch aus CIGS gefertigte Photovoltaikmodule bisher nicht in die industrielle Serienproduktion gegangen. An diesem Punkt setzt die Arbeit der Forschergruppe in Parma an.

„Während bei den bisher üblichen Techniken mehrmalige Passagen mit unterschiedlichen Druckverhältnissen und eine Temperatur von 400 Grad Celsius erforderlich sind, kommen wir mit einem einzigen Arbeitsgang und 270 Grad Celsius Auftragungstemperatur aus“, erläutert Projektleiter Massimo Mazzer im Gespräch mit pressetext.

Wirkungsgrad derzeit 15 Prozent

Der Wirkungsgrad liegt den italienischen Experten zufolge derzeit bei 15 Prozent, soll jedoch in naher Zukunft an die vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung http://zsw-bw.de in Stuttgart erreichten Rekordmarke von 20,3 Prozent heranwachsen. Ein weiterer Vorteil ist, dass als Substrate auch Materialien wie Metallbänder oder flexible Kunststofffolien verwendet werden können.

„Das ermöglicht eine kostengünstige Massenproduktion von Komponenten für den Wohungsbau, der immerhin zwei Drittel des über das öffentliche Netz verteilten elektrischen Stroms aufnimmt“, so Mazzer. Die Untersuchung des Forscherteams ist vom Wirtschaftsministerium in Rom anlässlich des landesweiten Forschungsprogramms „Industria 2015“ finanziell unterstützt worden.

Einzelheiten können in der Fachzeitschrift „Applied Physics Letters“ nachgelesen werden.