NoFrontiers

Biegsame Dünnschicht-PV-Module für neue Anwendungsgebiete

Neben der Silizium-Technologie hat sich in den letzten Jahren die CIGS-Dünnschicht-Solarzellentechnologie als innovative Herstellungsmethode für den PV-Markt entwickelt. CIGS-PV-Mo- dule können kostengünstig im Rolle-zu-Rolle-Verfahren produ- ziert werden und zeichnen sich durch ihr geringes Gewicht und ihre Biegsamkeit aus. Die Technologie eröffnet zahlreiche neue Anwendungsgebiete für Photovoltaik, z. B. in der Automobilindu- strie, der Luft- und Raumfahrt oder in der Gebäudeintegration.

Vorreiter für die Produktion flexibler CIGS-PV-Module ist das österreichische Unternehmen Sunplugged – Solare Energie- systeme, das den innovativen SunP-CIGS-Prozess sowie ein industriell geeignetes Monoscribe-Verschaltungskonzept ent- wickelt hat. Die maßgeschneiderte Herstellung von biegsamen

PV-Modulen wird mittels post-monolithischer Verschaltung durch Laser-Strukturierung und Tintenstahldruck umgesetzt. Sunplugged hat einen Technologie-Reifegrad erreicht, der die Produktion voll funktionsfähiger PV-Module zulässt. Aktuell liegt der Spitzenwirkungsgrad bei 11 % auf Zellebene bzw. 7 % aufModulebene.

F&E FÜR BESSEREN WIRKUNGSGRAD

Im Projekt NoFRONTIERS kooperiert das Unternehmen mit österreichischen und internationalen Forschungseinrichtungen1, um die Technologie weiterzuentwickeln und die Wirkungsgrade auf ein wirtschaftliches Niveau anzuheben. Dies wird bei einem Spitzenwirkungsgrad auf Zellebene von 17 % und einer durch- schnittlichen Effizienz auf Modulebene von 12 % erreicht.

Die Komplexität und Vielfalt der einsetzbaren Technologien (Beschichtungsverfahren, Laserequipment, Druckverfahren, …) erfordern eine systematische, wissenschaftliche Evaluierung. Die umfassende Analyse des Prozesses soll als Basis für die Technologieauswahl dienen, um zukunftsorientierte Investiti- onen für die industrielle Produktion setzen zu können.

ERFORSCHUNG DER GESAMTEN PROZESSKETTE

lauf des Projekts alle Produktionsschritte (Absorberschicht, Frontschichten und Verschaltung) optimiert und aufeinander abgestimmt werden. Dazu zählen u.a.

Optimierung des Herstellungsprozesses der Absorberschicht: erste Ergebnisse zeigen die Eignung der neuen Verfahren, insbesondere in Bezug auf die Homogenität und die Produkti- onskosten der Absorberschicht
Anwendung von Femtosekunden- und Pikosekunden-Laser für individuelle „post-monolithische“ Verschaltung
All-in-One gesputterte Deckschichten
Super-sanfte Präparation von polierten Querschnitten von Dünnschichten auf flexiblen, biegsamen Substraten
simple und stabile Diagnostik zur Prozesskontrolle

Die Ergebnisse des Projekts werden dazu beitragen, den SunP- CIGS-Prozess zu optimieren, so dass Sunplugged eine interna- tionale Vorreiterrolle in der Produktion individuell anpassbarer Photovoltaikmodule erreichen kann. Die Forschungspartner profitieren von dem internationalen Wissensaustausch und kön- nen ihre Expertise im Bereich der PV-Technologie (speziell in der CIGS-PV), der Dünnschicht- bzw. Beschichtungs-Technologie und Materialanalytik weiter ausbauen.

Partner:

Partner

Universität Innsbruck

Partner

PhysTech Coating Technology GmbH

Partner

Sunplugged GmbH

Partner

JOANNEUM RESEARCH

Partner

HZB Helmholtz Zentrum Berlin

Das Projekt wird im Rahmen von SOLAR-ERA.NET durchgeführt.