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Dünnschicht-Technik auf dem Vormarsch

Photovoltaik
Dünnschicht-Technik auf dem Vormarsch

Dünnschicht-Technik auf dem Vormarsch
Ein ZSW-Mitarbeiter montiert ein CIS- Dünnschichtsolarmodul auf dem Solartestfeld Widderstall Bild: ZSW
In der Photovoltaik gewinnen Dünnschichttechniken derzeit immer mehr Marktanteile. Sie sind günstiger als herkömmliche Solarzellen und ermöglichen neue Anwendungen.

Bislang werden rund 90 % aller Solarzellen aus kristallinem Silizium gefertigt. Noch. Denn die Dünnschicht-Technik schickt sich an, den Markt zu erobern: Der Anteil an der gesamten installierten Photovoltaik-Leistung betrug 2006 rund 7,5 %. Im Jahr 2007 waren es bereits 10,5 %. Für 2010 werden 20 bis 30 % prognostiziert.

„Dünnschicht-Solarzellen sind um den Faktor 100 dünner als die rund 0,3 Millimeter dicken Standard-Siliziumzellen“, erklärt Dünnschicht-Experte Dr. Michael Powalla, Mitglied im Vorstand am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). „Damit sparen sie Material und Kosten.“ Das ist ein großer Vorteil: Pro produzierter Kilowattstunde sind Dünnschicht-Solarmodule bereits jetzt günstiger als Standard-Solarmodule.
Sie stellen mit ihrem geringen Gewicht auch weniger Anforderungen an die Statik der Dächer. Das homogene Erscheinungsbild der Dünnschichtmodule ermöglicht eine attraktive Gebäudeintegration, in farbigen und semitransparenten Modulen können etwa Firmenlogos integriert werden. Dünnschichttechniken eröffnen zudem weitere Anwendungsfelder, da die photoaktive Schicht auch auf flexiblen Trägersubstraten aufgebracht werden kann.
Dünnschicht-Solarzellen gibt es in verschiedenen Variationen. Amorphes Silizium erreicht einen Wirkungsgrad von 6 bis 8 %. Weitere Materialien sind Kadmium-Tellurid (CdTe) mit 7 bis 10 % Wirkungsgrad und Kupfer-Indium-Diselenid (CIS). CIS-Module haben rund 12 % Wirkungsgrad. In sie setzen Experten hohe Erwartungen – im Labor wurden bereits 20 % Zellwirkungsgrad erreicht. CIS-Dünnschichtzellen versprechen flexible, leichte und effiziente Module. Die technischen Grundlagen für die Entwicklung der CIS-Zellen hat das ZSW gelegt.
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