Solar-Forschung: Europäisches Photovoltaik-Projekt „Sharc25“ zielt auf 25 Prozent Wirkungsgrad bei Dünnschicht-Zellen
Angepeilt werden Wirkungsgrade bis 25 Prozent für im Ko-Verdampfungsverfahren hergestellte Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) – das sind gut 3 Prozentpunkte mehr als bisher.
6,2 Millionen Euro für die Jagd nach der Super-Solarzelle
Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) koordiniert das Vorhaben. Insgesamt elf Forschungspartner aus acht Ländern sind mit an Bord. Das Projekt ist im Mai gestartet, dauert 3,5 Jahre und wird durch das EU-Forschungsrahmenprogramm „Horizon 2020“ mit insgesamt rund 4,6 Millionen Euro gefördert. Weitere 1,6 Millionen Euro kommen von der Schweizer Regierung. Die Ergebnisse könnten der europäischen Solarindustrie einen Schub verleihen.
Neue Chance für europäische Solarzellen-Hersteller
Der Wirkungsgrad von Dünnschicht-Solarzellen auf der Basis von Chalkopyriten hat sich in den letzten Jahren stark verbessert. CIGS-Solarzellen auf Folie liegen mit 20,4 Prozent beinahe gleichauf mit multikristallinen Solarzellen.
CIGS auf Glas erreichte 2013 erstmals einen Vorsprung, den es 2014 um 1,3 Prozentpunkte auf 21,7 Prozent ausbaute. Die beiden Weltrekordwerte wurden von zwei Sharc25-Projektpartnern erreicht: Die Empa hält den Bestwert auf dem Trägermaterial Folie, das ZSW den auf Glas.
Jetzt soll die Effizienz mit dem Projekt Sharc25, abgekürzt für „Super high efficiency Cu(In, Ga)Se2 thin-film solar cells approaching 25%“, weiter steigen.
Um diesem Ziel näher zu kommen, verfolgen die fünf Forschungsinstitute, vier Universitäten und zwei Unternehmen drei Strategien: Ein verbessertes Absorbermaterial, die Nutzbarmachung von neuen Konzepten für effizientere Ober- und Grenzflächen sowie ein optimiertes Lichtmanagement sollen die Wirkungsgradgrenze weiter nach oben schieben. So soll der Wirkungsgrad um rund drei Prozentpunkte in Richtung 25 Prozent hochschnellen.
Kosten der industriellen Produktion von Photovoltaik-Modulen in Europa sollen unter 35 Eurocent pro Watt peak sinken
Eine solche Verbesserung würde die Konkurrenzfähigkeit gegenüber den auf dem Markt dominanten multikristallinen Solarzellen aus Asien weiter erhöhen und könnte der europäischen Dünnschicht-PV-Industrie entscheidende Impulse verleihen.
Vorschläge für die industrielle Umsetzung der erzielten Forschungsergebnisse soll es ebenfalls in dem Projekt geben.
Ein Transfer der Forschungsergebnisse in die Solarwirtschaft könnte auch in Europa die Kosten der industriellen Solarmodul-Produktion auf unter 35 Eurocent pro Watt peak und die der installierten PV-Systeme auf unter 60 Eurocent pro Watt peak senken. Reduzierte Investitionskosten von weniger als 75 Eurocent pro Watt peak für Solar-Fabriken über 100 Megawatt Produktionskapazität mit weiteren Kostensenkungspotenzialen durch die Massenproduktion wären in der Folge möglich.
Renommierte Forschungspartner
Zu den Partnern gehören neben dem ZSW (D) die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa (CH), die Universitäten Luxemburg (LU), Rouen (F), Parma (I), Aalto (FIN), die Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum VZW imec (B), das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie HZB (D), das International Iberian Nanotechnology Laboratory INL (P), die Flisom AG (CH) und die Manz CIGS Technology GmbH (D). In dem EU-Vorhaben soll das fachübergreifende Know-how der elf Partner gebündelt und für die Entwicklung besserer Zellen fruchtbar gemacht werden.
02.06.2015 | Quelle: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH
