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Energietechnik/-Anwendungen | Regenerative/Alternative Energien | Photovoltaik

Wettbewerb der PV-Technologien

Dünnschicht-Solarmodule im Aufwind
ep5/2017, 1 Seite

Der süddeutsche Maschinenbauer Manz hat kürzlich erstmals eine Produktionslinie für CIGS-Dünnschichtmodule verkauft und dadurch eine lange Durststrecke beendet. Der Wettbewerb um Wirkungsgrade und Kosten nimmt nun Fahrt auf. Darüber sprach ep-Autor Dr. Detlef Koenemann mit Prof. Dr. Michael Powalla, Vorstandsmitglied am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik.


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Im Labor erreichte eine kleine CIGS-Zelle kürzlich 22,6 % Wirkungsgrad. Wie groß ist der Wirkungsgrad des kommerziellen CIGS-Moduls?

M. Powalla: Serienmäßig hergestellte CIGS-Module erreichen zurzeit einen Wirkungsgrad von 14 bis 15 %. Kurzfristig sind 15 bis 16 % möglich, und ich rechne damit, dass innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre 18 bis 19 % erreicht werden können.

Zwischen der „Weltrekordzelle“ und dem Standardmodul liegen also rund acht Prozentpunkte. Warum ist der Abstand so groß?

M. Powalla: Erstens gibt es aufgrund der integrierten Serienverschaltung Flächenverluste, also kleine Bereiche, die keinen Strom produzieren. Es handelt sich zudem immer um einen Mittelwert auf großer Fläche. Außerdem dauert die Übertragung von Neuentwicklungen in die Serienproduktion häufig Jahre, sodass bei der enormen Innovationsgeschwindigkeit die Serienproduktion immer mit Verzögerung von Neuentwicklungen profitiert. Drittens ist die Weltrekordzelle nur etwa 0,5 cm2 groß und alle Randbedingungen werden optimal eingestellt. Mit wachsender Größe sinkt der Wirkungsgrad. Das japanische Unternehmen Solar Frontier, der größte Hersteller von CIGS-Modulen, hat kürzlich mit einem Kleinmodul, das 40 cm2 groß ist, einen Wirkungsgrad von 18,6 % erreicht. Nach meiner Erfahrung kann man das, was man mit einem Kleinmodul erreicht hat, innerhalb weniger Jahre auch auf einer größeren Fläche erreichen.

Wird der Laborwert ebenfalls stetig steigen?


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Prof. Dr. Michael Powalla (Bild 2) im Gespr


Prof. Dr. Michael Powalla

Autor
  • D. Koenemann
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