selenergy – Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Bildung von Dünnschichtphotovoltaikabsorbern auf Metallsubstrat

Die Photovoltaik leistet durch die direkte Umwandlung von Licht in Elektrizität einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung und stellt, nicht zuletzt dank öffentlicher Förderprogramme, einen rasant wachsenden Markt dar. Parallel zur Installation entsprechender Anlagen wird intensiv geforscht, um die Wirkungsgrade der Module weiter zu steigern und die Produktionskosten zu senken. Von besonderem Interesse ist dabei die Verwendung von Dünnschichtabsorbern wie beispielsweise Kupferindiumgalliumselenid (CIGS), da sich durch diese Technologie der Material- und Energieverbrauch beim Herstellprozess deutlich senken lassen. Einen Teilschritt bei der Herstellung derartiger Solarzellen stellt die Bildung der Absorberschicht bei Temperaturen von etwa 550°C in selenhaltiger Atmosphäre dar. Der Bau derartiger Anlagen ist für die Firma EBNER Industrieofenbau Ges.m.b.H. insofern interessant, als aufgrund der langjährigen Erfahrung im Bereich der Temperaturbehandlung von Metallbändern unter Schutzgasatmosphäre und dem weitreichendem Hintergrundwissen im Bereich der Metallurgie Synergien zum bestehenden Geschäftsbereich genutzt werden können. Ein sinnvoller erster Schritt in stellt unserer Ansicht nach eine Eigenentwicklung der Anlage auf Papier und eine experimentelle Absicherung der getroffenen Annahmen dar. Ziel des Projekts ist die vollständige Konzeption einer Pilotanlage mit entsprechender Dimensionierung und Materialauswahl der einzelnen Baugruppen, Auslegung von Heiz-, Kühl- und Antriebsleistungen sowie Einarbeitung der erforderlichen regel- und sicherheitstechnischen Maßnahmen. Von besonderer Bedeutung sind dabei: • korrosionsbeständige Materialien bzw. Materialkombinationen • Anforderungen an die Temperaturführung während der Absorberbildung • Auslegung von Selenquelle und Selenabscheideeinrichtungen Durch das Projekt soll eine Diskussionsgrundlage für die weitere Vermarktung der Technologie beim Kunden geschaffen werden. Die eigentliche Konstruktion der Anlage auf Komponentenebene, welche als Basis für die Anlagenfertigung dient, geht über den Rahmen dieses Projekts hinaus. Eine Möglichkeit zum Bau eines Prototypen bietet sich im ebenfalls beim Klima- und Energiefonds eingereichten Projekt „SimpliCIS 2.0“, wo in einem kooperativen Projekt gemeinsam mit einem kleinen Unternehmen und drei Forschungseinrichtungen an der Realisierung einer kompletten Fertigungsstraße von Dünnschichtsolarzellen auf Basis von CIGS gearbeitet wird. Das hier vorliegende Projekt stellt aus unserer Sicht ein notwendiges Vorprojekt für den im Rahmen von „SimpliCIS 2.0“ geplanten Prototypenbau dar. Auf die Einreichunterlagen von „SimpliCIS 2.0“ wird verwiesen.