Nicht nur kristalline Tandemzellen haben hohe Wirkungsgradpotenziale. Auch für CIGS-Perowskit-Module sehen Forscher neue Höchstleistungen. In einem Forschungsprojekt werden Dünnschichtmodule mit verschiedenen anderen Materialien kombiniert.
Der Wirkungsgrad marktüblicher Solarmodule lässt sich nur noch begrenzt steigern. Deutlich mehr Potenzial bietet der Einsatz von zwei lichtaktiven Schichten in Tandemsolarmodulen. Im Projekt Capitano kombinieren Forscher dünne Perowskit-Zellen mit Halbleitern aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS).
Die Kombination ermöglicht höchsteffiziente Tandemsolarzellen mit einem Wirkungsgradpotenzial von über 30 Prozent. Projektpartner sind das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Firma Nice Solar Energy in Schwäbisch Hall.
Mittlerweile stehen mehrere Varianten von Tandemmodulen zur Verfügung. Beim CIGS-Perowskit-Tandem wandelt die Perowskitschicht sichtbares Licht in Strom um. Die darunter liegende CIGS-Zelle absorbiert das Licht im infrarotnahen Spektrum, das die Perowskitzelle durchdringt.
Das Projekt startete im Juli 2019 und läuft drei Jahre. Der Bund fördert es mit insgesamt rund 5,2 Millionen Euro, davon gehen 2,1 Millionen Euro ans KIT. Ziel ist es, Zellen mit stabilen höheren Wirkungsgraden zu entwickeln, um sie zu Tandem-Solarmodulen zusammenzuschalten können. Der Industriepartner Nice soll die Produktion im Industriemaßstab bewerten und die Kosten evaluieren. (PF)
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