Wie sich die Degradation von Solarzellen verhindern lässt
Photovoltaik-Forscher weisen den Weg, wie die Industrie das Altern von Dünnschichtzellen verhindern kann.
Am Labor für Photovoltaik der Universität Luxemburg entwickelten Forscher eine Methode, um die Alterung von Solarzellen zu beobachten und zu verhindern, noch bevor die Fertigung der Zellen beendet ist. Denn Dünnschichtmodule haben eine Schicht, die das Sonnenlicht absorbiert und umwandelt und deren Leistungsfähigkeit bereits während der Herstellung abnehmen.
„Ein Dünnschichtmodul besteht aus mehreren Schichten. Die Hauptschicht absorbiert das Licht und wandelt es in Strom um. Werden diese Absorber nicht sofort weiterverarbeitet, verlieren sie einen Teil ihrer Fähigkeit, Sonnenlicht umzuwandeln“, sagt David Regesch von der Physikforschungseinheit.
Die Wissenschaftler maßen das Licht, das von einer Solarzelle abgeben wird, wenn ein Laser darauf scheint, und fanden heraus, dass die Alterung in Form einer Oxidation in den ersten paar Minuten einsetzt. Weiter stellten sie fest, die Degradation ist mittels KCN-BEhandlung umkehrbar und lässt sich verhindern, wenn eine weitere Schicht Kadmiumsulfid auf die Solarzelle aufgetragen wird. Dies stabilisiert die Solarzelle dauerhaft.
In der Photovoltaikindustrie werden Solarzellen aus wirtschaftlichen Gründen so schnell wie möglich verarbeitet. Jetzt fanden die Wissenschaftler einen physikalischen Grund, warum dieser Prozess schnell abgeschlossen werden sollte. Entscheidend ist hierbei nicht der Natriumgehalt der Schichten, sondern bei CuInSe2-Absorbers vielmehr vom Verhältnis Kupfer zu Indium: Ist dieses kleiner als eins, geht die Alterung schneller und weitreichender vonstatten.
U. Lu. / OD
