Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

CIS-Module mit ILGAR verbessert

Dünnfilm-Solarmodule aus Kupfer-Verbindungen sparen bei der Herstellung Material und Energie, wandeln aber Sonnenlicht bislang weniger effizient in Strom um als Zellen aus kristallinem Silizium. Außerdem wird die „Pufferschicht“ standardmäßig aus Cadmium-Sulfid gebildet, so dass beim Herstellungsprozess hochgiftiges Cadmium eingesetzt werden muss. HZB-Wissenschaftler um Prof. Dr. Christian Herbert Fischer vom Institut „Heterogene Materialsysteme“ haben hier wesentliche Verbesserungen erreichen können.

Eine Chalcopyrit-Dünnschicht-Solarzelle auf dem Sonnensimulator- Teststand. Foto: HZB

Sie stellen die unterschiedlichen Halbleiterschichten mit dem ILGAR-Verfahren (Ion Layer Gas Reaction) her, das am HZB entwickelt wurde. Die dabei produzierten Pufferschichten bestehen aus Indiumsulfidoder Zinksulfid/Indiumsulfid und ersetzen in Dünnschichtsolarzellen das Schwermetall Cadmium. Außerdem wird ein umweltschädliches Abscheideverfahren überflüssig. Für ihre zertifizierten Rekordzellen haben die HZB-Wissenschaftler lichtabsorbierende Schichten aus der industriellen Standardproduktion genutzt. Damit konnten sie Solarzellen herstellen, die Wirkungsgrade von über 16,1 Prozent erreichen und damit deutlich über bisher erreichten Wirkungsgraden mit Indiumsulfid-Pufferschichten liegen.

HZB/Red.

Verweise

HZB