In Kürze
Dünnschicht-Solarmodule werden effizienter
Ein Team am Forschungszentrum Jülich hat das Lichtmanagement in Silizium-Dünnschichtsolarzellen verbessert und so einen Wirkungsgrad von zehn Prozent bei einer Fläche von über einem Quadratmeter erreicht. "Rund ein Drittel der Modulleistung kann auf das Lichtmanagement, also die verbesserte Ausnutzung des einfallenden Lichtes, zurückgeführt werden", erklärt Dr. Jürgen Hüpkes vom Forschungszentrum Jülich, der das Projekt LIMA koordiniert hat. Neben der Siliziumschicht, in der das einfallende Licht in elektrische Energie umgewandelt wird, sind vor allem die elektrischen Kontaktschichten oder Elektroden wichtig für die Funktion einer Solarzelle. Sie führen einerseits den Strom ab und beeinflussen andererseits den Lichtlaufweg im Silizium. Je länger der Weg, desto mehr Energie wird in der Solarzelle umgewandelt.
Im Projekt LIMA wurden die Verfahren zur Produktion der Elektroden sowie deren Aufrauung entscheidend optimiert. Es ist nun möglich, die weniger als ein tausendstel Millimeter dünnen Schichten auf mehr als fünf Quadratmeter Fläche mit den benötigten Eigenschaften kostengünstig herzustellen. Die ersten von der Industrie mit dem entwickelten Verfahren hergestellten Solarmodule weisen dabei einen Wirkungsgrad von 10,6 Prozent auf, was ein Rekord für Solarzellen auf Basis dieser Dünnschichttechnologie ist.
Neben dem federführenden Forschungszentrum Jülich waren die Firmen Applied Materials, Sentech Instruments, Sunfilm, Schott Solar Thin Film, Saint-Gobain Sekurit, Malibu Solar, das Helmholtz-Zentrum Berlin, das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik und die RWTH Aachen an diesem Projekt beteiligt. Gefördert wurde das dreieinhalbjährige Projekt vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit mit 4,4 Millionen Euro.
