TSMC Solar – CIGS ist jetzt Realität

Wie werden Dünnschicht-Solarmodule hergestellt und wie funktionieren Sie?

Das Prinzip aller Dünnschichtmodule beruht darauf, nur eine sehr dünne, aufgedampfte Schicht eines Halbleitermaterials zu verwenden, um die Kosten sowie den Rohstoff- und Energieeinsatz für Wafer aus hochreinem Silizium zu vermeiden. Dabei werden in Dünnschichtmodulen verschiedene Halbleitermaterialien verwendet – in der industriellen Produktion amorphes Silizium (a-Si), anders mikrostrukturiertes Silizium (m-Si), Cadmium-Tellurid (CdTe) sowie Kupfer-Indium-Gallium-Selen-Verbindungen (CIGS).

Anders als bei den typischen kristallinen Silizium-Modulen werden bei der Produktion von Dünnschichtmodulen dünne Schichten von Halbleitermaterial auf eine Oberfläche aus Glas, Metall oder Kunststoff bei 250–500 °C (je nach Art des Materials) aufgedampft, wobei nur etwa ein Zehntel des sonst eingesetzten Halbleitermaterials erforderlich ist und auch erheblich weniger Energie benötigt wird.

Der Produktionsprozess findet dabei nur noch in einem Schritt statt, da die „Zellen“ bei einem Dünnschichtmodul nicht einzeln gefertigt und danach miteinander verbunden werden müssen, sondern Teil der Schichtstruktur des Moduls sind.

Der Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen lag in der Vergangenheit spürbar unter dem von kristallinen Modulen, nämlich nur bei ca. 6–9% – zu wenig für eine starke Verbreitung, da die auf einer bestimmten Dach- oder Freifläche produzierte Strommenge deutlich unter dem mit kristallinen Modulen erzielten Wert liegt.

Moderne Dünnschichtmodule, insbesondere solche mit CIGS-Technologie, erzielen deutlich höhere Modulwirkungsgrade von bis zu 16.1% und mehrvergleichbar mit kristalliner Technologie. Prototypen von TSMC Solar haben bereits 17% übertroffen, daher trauen wir dieser Technologie auch in industrieller Fertigung Wirkungsgrade bis zu 17 % in wenigen Jahren zu.

Unabhängig vom Wirkungsgrad können CIGS-Dünnschichtmodule auch bei gleicher Modul-Leistung einen besseren Ertrag an produziertem Strom erzielen, insbesondere bei teilweiser Verschattung sowie bei diffusem und schwachem Lichteinfall – also unter in Mittel- und Nordeuropa häufig auftretenden Bedingungen.

Kontakt

TSMC Solar Europe GmbH
Am Kaiserkai 1
20457 Hamburg
Tel: +49 40 8080 745 40
Fax: +49 40 8080 749 20
eMail: SolarEU@tsmc.com

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