Solarenergie aus hochaktiven, dünnen Schichten

 

Erneuerbare Energie nachhaltig zu nutzen, ist eine der zentralen Aufgaben unserer Zeit. Die CIGS Technologie bietet im Vergleich zu anderen PV Technologien ein enormes Anwendungs- und Leistungspotenzial.

CIS, oder CIGS, steht für die Bestandteile Kupfer (Cu), Indium (In), Gallium (Ga) und Selen (Se). Hauptmerkmal der CIS-Technologie ist die hauchdünne 2µm dünne Halbleiterschicht. Sie ermöglicht aufgrund ihrer spektralen Lichtempfindlichkeit das Sonnenlicht mit hohem Wirkungsgrad einzufangen und in nachhaltigen elektrischen Strom umzuwandeln. Zum Vergleich: Die Halbleiterschicht von kristallinen Silizium-Solarzellen sind hundertmal dicker als die von CIS Solarzellen. Zudem werden wertvolle Ressourcen bei der Herstellung der Solarzelle gespart, da die CIGS Technologie einen wesentlich geringeren Energieeinsatz benötigt als andere PV-Technologien.

 

 

Die effizienteste aller Dünnschicht-Solartechnologien

Untersuchungen des NREL (National Renewable Energy Laboratory, USA) und des ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff) zeigen: CIS ist die effizienteste aller Dünnschicht-Technologien, bei der bereits Wirkungsgrade von über 22 % erreicht wurden und die mit multikristallinen Siliziumzellen vergleichbar sind.

Im Vergleich zu alternativen Verfahren, basierend z.B. auf amorphem Silizium (a-Si), verfügt CIS/CIGS über einen höheren Wirkungsgrad Die im Vergleich mit anderen Dünnschichttechnologien höchste Effizienz (Wp/m²) maximiert die installierte Leistung auf der zur Verfügung stehenden Fläche. Der Energieertrag (kWh/kWp) unserer PowerMax®-Module zählt zu den höchsten der gesamten Photovoltaik.

 

 

Hohe Leistung: Selbst bei ungünstiger Witterung

 

CIGS-Module zeichnen sich durch ihr hervorragendes Schwachlichtverhalten aus. Und CIS hat die breiteste spektrale Empfindlichkeit aller Photovoltaik-Technologien. Das bedeutet, dass CIS-Module nicht nur bei strahlender Sonne sehr gute Leistung bringen, sondern ihre Stärke insbesondere bei wolkenverhangenem Himmel, diffusem Licht sowie bei flachem Sonnenstand unter Beweis stellen.

 

 

 


Die CIS-Technologie von Avancis: Höchste Qualität und Leitung "Made in Germany"

Der Herstellungsprozess der CIS-Technologie ist gekennzeichnet durch wenige Fertigungsschritte und den deutlich geringeren Materialaufwand und Energieeinsatz. Ein durchgängiger In-Line-Produktionsprozess reduziert die Komplexität im Vergleich zu kristallinen Silizium-Solarzellen entscheidend: Von der Anlieferung des Substrats bis hin zur Verpackung des Moduls verzeichnet AVANCIS nur knapp 20 Schritte. Hinter diesem integrierten Prozess steht die langjährige und internationale Erfahrung in der fabriknahen Forschung- und Entwicklungsarbeit.

Es sind lediglich speziell präparierte Glasscheiben, auf die in einem zweistufigen Prozess die CIS-Beschichtung aus Kupfer, Indium und Gallium sowie Selen und Schwefel aufgetragen wird. Das patentierte Verfahren ermöglicht die optimale Dosierung der Rohstoffe sowie eine homogene und damit leistungsfähige Halbleiterschicht. Die chemische Reaktion und Materialbildunggeschieht bei wesentlich geringeren Temperaturen als bei der Herstellung von kristallinen Silizium-Solarzellen.

Nach der Herstellung der elektronisch aktiven Solarzellenschichten auf dem Substrat wird das Substratglas mit einer gehärteten, hochtransparenten Frontscheibe laminiert. Dank eines ausgeklügelten Qualitätsmanagements und einem ausgereiften Produktionsverfahren entstehen langlebige, leistungsfähige Solarmodule, die den Energieeinsatz für ihre Herstellung durchschnittlich schon nach einem Jahr in unseren Breitengraden ausgleichen.

Seit 1981 leisten wir erfolgreiche Pionierarbeit in der Erforschung der CIS-Technologie. Wir starteten die erste Serienproduktion von CIS-Modulen im kalifornischen Camarillo und blicken auf zahlreiche Effizienz-Weltrekorde zurück. Wir besitzen zahlreiche Patente und haben diverse Innovationspreise erhalten. Diese Erfolge sind die Basis unseres Anspruchs, als "Avantgarde der Photovoltaik" die Technologieführerschaft nicht nur zu erhalten, sondern unseren Kunden ein absolut ausgereiftes, qualitativ überlegenes und extrem wirtschaftliches Produkt zu bieten, das in Leistung und Design beeindruckt.


Leistungsrekorde unserer Solarmodule: Erfolge, die sich sehen lassen können.

Als Vorreiter in der CIS-Photovoltaik arbeiten wir kontinuierlich an der Verbesserung der CIS-Technologie. Mit eigener Pilotlinie, motivierter Forschungsabteilung und dem Anspruch, die Besten zu sein, entwickeln wir in unserem Labor die leistungsfähigsten Solarmodule der nächsten Generation. Dabei ist es von zentraler Bedeutung für uns, dass diese Module nicht nur im Labor, sondern auch in der Praxis Höchstleistungen erzielen.

Mit einem zertifizierten Wirkungsgrad von 17,9% erreicht AVANCIS den aktuellen Wirkungsgradweltrekord für verkapselte CIGS Dünnschichtmodule. Der Spitzenwert, bezogen auf die Aperturfläche von 622 cm², wurde auf einem Cd-freien AVANCIS-Solarmodul vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) zertifiziert.

Photovoltaik-Effizienzrekord von 16,6 % Apertur-Wirkungsgrad auf einem 30 x 30 cm² großen CIS-Solarmodul von AVANCIS, extern bestätigt durch das National Renewable Energy Laboratory (USA).

Leistungs-Weltrekord: Ein 30 x 30 cm² großes CIS-Modul von AVANCIS erreicht einen Apertur-Wirkungsgrad von 15,8 %, extern bestätigt durch den TÜV Rheinland.


Leistungs-Weltrekord: Ein 30 x 30 cm² großes CIS-Modul von AVANCIS erreicht einen Apertur-Wirkungsgrad von 15,5 %, extern bestätigt durch das National Renewable Energy Laboratory (USA).

Photovoltaik-Effizienzrekord von 15,1 % Apertur-Wirkungsgrad auf einem 30 x 30 cm² großen CIS-Solarmodul von AVANCIS, extern bestätigt durch das National Renewable Energy Laboratory (USA).

Rekordwirkungsgrad von 13,5% für ein 300 x 300 mm² großes CIS-Solarmodul von AVANCIS.

Ein CIS-Solarmodul von AVANCIS der Größe 60 x 90 cm² erreicht 13,1% Wirkungsgrad, – extern gemessen und bestätigt durch den TÜV Rheinland, Köln.