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#840706

Synergizing Austrian breakthrough innovations for CI(G)S solar cells

Dünnschichtphotovoltaik gilt aufgrund ihres geringen Bedarfs an Energie und Material bei der Herstellung als vielversprechende Alternative zu konventionellen, auf Silizium-Wafern basierenden Solarmodulen. Dünnschicht-Technologien ebnen den Weg für kostengünstige Produktionsverfahren und eröffnen neue Anwendungsgebiete der Photovoltaik. Die weltweit industriell am meisten forcierten Dünnschicht-Solartechnologien basieren auf Verbundhalbleitern, allen voran sogenannten CI(G)S-Solarzellen, die ein ähnlich hohes Wirkungsgradpotenzial besitzen, wie konventionelle, kristalline Silizium-Solarzellen. Allerdings ist die Herstellung des CI(G)S-Halbleiters sehr komplex und für die kommerzielle Verwertung fehlt es sowohl an industriell einsetzbaren Prozessen als auch an Halbzeugen, wie zum Beispiel geeignete Einbettungs- und Verpackungsmaterialien.Das Leitprojekt „SynerCIS“ adressierte die wichtigsten technologischen Hürden in der Herstellung von CI(G)S-Solarzellen und spannt eine weiten Bogen entlang der Wertschöpfungskette: Von der Herstellung bisher fehlender Halbzeuge, über die Entwicklung von Anlagen für den eigentlichen CIGS Absorber, der Entwicklung von flexibel fertigbaren Solarzellen und -modulen bis hin zur Evaluierung der Technologien in neuen, bisher nicht realisierbaren Photovoltaikanwendungen.

Ergebnisse

Im Projekt wurden neue Substrate und Einbettungsfolien für Dünnschicht-Solarzellen entwickelt. Die neuen metallischen Substrate sind mit einer glasähnlichen Barriereschicht beschichtet und erlauben erhöhte Prozesstemperaturen während der Kristallisation der CI(G)S-Halbleiter. Die neuen Einbettungsmaterialien verbessern sowohl die Langzeitstabilität und führen gleichzeitig zu einer deutlich verbesserten Lichtausbeute bei Dünnschichtsolarzellen während ihres Betriebs. Die Verpackungsmaterialien wurden im Laufe des Projekts in Rolle-zu-Rolle-Prozessen hochskaliert und weiter optimiert. Zusätzlich wurde eine transparente, flexible Frontabdeckung mit ausgezeichneter Barrierewirkung gegenüber Wasserdampfeintritt entwickelt.

Steckbrief

Projektnummer
840706
Koordinator
Sunplugged - Solare Energiesysteme GmbH
Projektleitung
Daniel Huber, daniel.huber@sunplugged.at
Förderprogramm
Energieforschung (e!MISSION)
Dauer
04.2013 - 03.2016
Budget
3.761.278 €