SpeedCIGS – ein neues Forschungsprojekt für die CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik

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Wilhelm Büchner Hochschule übernimmt Projektmanagement.

Ein Konsortium mit Partnern aus Forschung und Industrie hat ein Projekt des BMWi eingeworben, um den Herstellungsprozess für CIGS-Dünnschichtsolarzellen zu beschleunigen und somit für die Industrie attraktiver zu machen. Das Projekt läuft unter dem selbsterklärenden Akronym speedCIGS.

CIGS steht dabei für die Verbindung Cu(In,Ga)Se2 aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen. Diese Elemente werden im Vakuum gemeinsam auf ein geheiztes Substrat abgeschieden, um dort eine dünne Schicht der gewünschten Verbindung CIGS zu bilden. Die polykristalline CIGS Solarzellentechnologie zeichnet sich insbesondere durch hohe Wirkungsgrade und Energieerträge aus. Eine Besonderheit der CIGS-Module ist das einheitliche, ästhetisch ansprechende Erscheinungsbild.

Als Ergebnis des speedCIGS Projekts soll der Herstellungsprozess beschleunigt werden, damit bei gleichen Investitionskosten mehr Module pro Zeiteinheit produziert werden können. Somit könnte die Herstellung von CIGS-Solarmodulen deutlich günstiger werden. Diese neue Technologie soll die zurzeit angespannte Marktlage innerhalb der deutschen Photovoltaik-Hersteller entschärfen.

Zudem soll im Rahmen des Projekts ein transparentes p-leitendes Material entwickelt werden, das erforderlich ist zur Entwicklung von hocheffizienten, auf CIGS basierenden Tandemsolarzellen. Sie bestehen aus zwei oder mehr übereinander angeordneten Solarzellen, die es erlauben, mehrere Farben des Licht-Spektrums gleichzeitig für die Energiegewinnung heranzuziehen.

Die besondere Herangehensweise im speedCIGS-Projekt basiert auf der Kombination von numerischer Simulation im Bereich „computational materials science“ mit Methoden der Experimentalphysik, die Vakuumdeposition und Halbleiteranalytik zum Schwerpunkt haben.

Dem Projektkonsortium ist es gelungen, vom BMWi Fördermittel in Höhe von rund 4.700.000 € für eine Projektlaufzeit von 4 Jahren einzuwerben. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Anlagenbauer Manz CIGS Technology GmbH, dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung ZSW, dem Helmholtz-Zentrum für Energie und Materialien Berlin, den Universitäten Jena und Paderborn, dem Max Planck Institut Dresden und der Wilhelm Büchner Hochschule Darmstadt (Projektmanagement) durchgeführt.

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