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DS: Fachverband Dünne Schichten

DS 5: Thin Film Chalcogenide Photovoltaics II (Focused Session -- Organiser: Ronning)

DS 5.1: Topical Talk

Monday, March 14, 2011, 14:45–15:15, GER 37

Dünnschicht-Chalkogenid-Solarzellen: Überblick und Forschungsfelder — •Michael Powalla — Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg

Unter allen Dünnschichtsolarzellenkonzepten bietet die sogenannte CIGS-Technologie (Copper, Indium, Gallium, Selenium, Sulfur) das höchste Kostenreduktionspotenzial in der industriellen Fertigung. Dies ist begründet in dem im Labor nachgewiesenen hohen Wirkungsgradpotenzial, welches vergleichbar mit Solarzellen aus polykristallinem Silizium ist.

Der Vortrag gibt einen Überblick über den Stand der Entwicklung der CIGS-Solarzellen und -module in der Industrie und der Forschung. Ein Fokus liegt dabei auf der Licht absorbierenden, p-halbleitenden CIGS-Schicht, der Grenzfläche und dem n-leitenden Heterokontaktpartner. Die CIGS-Schicht wird mittels thermischer Koverdampfung oder in einem sequentiellen Verfahren hergestellt. Für den n-leitenden Frontkontakt werden unterschiedliche II/VI-Materialien verwendet, die sowohl im chemischen Bad als auch von der Gasphase abgeschieden werden können.

Am ZSW wird eine Kleinzellenlinie sowie eine Modullinie (Glassubstrate bis 30 cm x 30 cm) zur Herstellung von CIGS-Solarzellen betrieben. Speziell für flexible Substratträger (Polyimid, Metallfolien) werden Beschichtungen auf einer Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlage durchgeführt. Aktuelle Forschungsergebnisse wie z. B. die Erreichung des weltbesten Wirkungsgrades für Dünnschichtsolarzellen von 20,3 % mit einer CIGS/CdS-Diode werden präsentiert.