Beseitigung von Kostenbarrieren für die Solarenergieausbeutung
PV-Technologie fängt das Licht der Sonne zur Stromerzeugung ein. Obwohl sie in den letzten Jahren eine enorme Weiterentwicklung erfahren hat, stehen der flächendeckenden Umsetzung Barrieren in Bezug auf Wirkungsgrad und Kosten entgegen. PV aus Dünnschicht-Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) sind eines der vielversprechendsten Systeme. CIGS ist ein polykristallines Halbleitermaterial mit extrem hoher Lichtabsorption im ersten Mikrometer, sodass sehr dünne und flexible Folien möglich sind. Darüber hinaus besitzt es die höchsten Stromdichten, hervorragende Haltbarkeit und Anwendbarkeit in der großflächigen automatisierten Produktion. Allerdings stützt man sich derzeit auf teure und schwer zu steuernde Abscheidungsverfahren auf Vakuumbasis, die zu einem Materialverlust von 70 % führen. Wissenschaftler haben das EU-finanzierte Projekt "Non-vacuum processes for deposition of CI(G)S active layer in PV cells" (NOVA-CI(G)S) initiiert, um eine kostengünstige, qualitativ hochwertige Produktionstechnologie mit hohem Durchsatz als Alternative zu entwickeln, welche die Photovoltaik konkurrenzfähig zu herkömmlichen Energiesystemen machen soll. Das Projekt nutzt Nicht-Vakuum-Abscheidung von auf Partikeln basierenden Tinten. Während der ersten 18 Monate des Projekts identifizierten Wissenschaftler zwei vielversprechende auf Partikeln basierenden Vorstufen zur weiteren Optimierung. Sie waren auch in der Lage, die Vorstufen mittels leicht skalierbarer Technologie auf zuverlässige Weise zu produzieren. Darüber hinaus bestanden die Vorläufer die Qualitätskontrollen auf allen Stufen, von der Partikelmorphologie bis zur Formulierung, Abscheidung und Umstellung auf CIGS. Die Wissenschaftler optimieren derzeit die Rezepturen im Zusammenhang mit Konversion, Tintenstabilität und Vielseitigkeit. Dennoch war zum Zeitpunkt dieses Berichts das Team bereits in der Lage, Formen zu drucken und diese in funktionelle CIGS-absorbierende Schichten zu konvertieren. NOVA-CI(G)S plant, kostengünstige tintenbasierte Technologien für die Abscheidung von funktionellen PV-Dünnschicht-Schichten zu liefern. Die Endprodukte sollen eine effiziente Energieumwandlung bei deutlich reduzierten Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Vakuumabscheideverfahren demonstrieren. Der Erfolg wird die Solartechnik gegenüber konventionellen Energiequellen wettbewerbsfähig machen, die gegenüber dem Marktdurchbruch bestehenden Hürden abbauen und eine verbreitete Aufnahme anregen.
