IBM Research
CZTS-Dünnschichtsolarzelle erreicht Rekordwirkungsgrad

CZTS-Dünnschichtsolarzelle, © IBM
CZTS-Dünnschicht­solarzelle

IBM Research hat eine Dünnschichtsolarzelle auf Basis von Kupfer, Zink, Zinn, Schwefel und Selen (CZTS) mit einem Wirkungsgrad von 11,1 % entwickelt. Derartige Zellen können mit Druck- oder Gusstechniken mit Tinte hergestellt werden.

Die Rohstoffe für diese Solarzellen seien laut IBM Research in großen Mengen verfügbar. Dies unterscheide CZTS von den vorherrschenden Dünnschichttechnologien auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS oder CIS) und Cadmiumtellurid (CdTe). CIGS- und CdTe-Solarzellen ließen sich zwar leicht in Gebäude und Verbraucherprodukte integrieren, enthielten aber auch seltene und teure Elemente. Deshalb würden pro Jahr weniger als 100 GW davon hergestellt. Von den neuen CZTS-Solarzellen könnten bis zu 500 GW pro Jahr produziert werden – damit käme man dem weltweiten Strombedarf im Terawatt-Maßstab mit erneuerbaren Energiequellen näher.

Der neu erzielte Wirkungsgrad für CZTS-Solarzellen liegt IBM Research zufolge 10 % über dem bisherigen Rekord. Das Entwicklungsteam konzentriere sich nun unter anderem darauf, zu einer umweltfreundlichen industriellen Serienfertigung zu gelangen.

Der englischsprachige Forschungsbericht von Teodor Todorov, David Mitzi et al. („Beyond 11% Efficiency: Characteristics of State-of-the-Art Cu2ZnSn(S,Se)4 Solar Cells“) ist über die Wiley Online Library bereits (kostenpflichtig bzw. mit Zugang) abrufbar. (Quelle: IBM/Solarserver/hw)