DuPont Home
DuPont Photovoltaic Solutions

DuPont™ Kapton® Colorless Polyimide Film ermöglichen Rekordwirkungsgrad für flexible CdTe-Solarzellen

Neues Superstrat-Material ermöglicht flexible, leichte und effiziente Dünnschicht-Photovoltaikmodule


Bookmark and Share Contact: Ellen Pressley
919-248-5598
ellen.g.pressley@usa.dupont.com 

DuPont™ Kapton® colorless polyimide film  

Die neuen, in der Entwicklung befindlichen farblosen DuPont™ Kapton® Polyimid-Folien eignen sich für leichte, flexible CdTe-Solarzellen, die kürzlich einen neuen Wirkungsgrad-Weltrekord aufgestellt haben. Foto: Empa.

WILMINGTON, Del., 1. Juni 2011 – DuPont™ Kapton® Colorless Polyimide Film , ein revolutionäres, sich in der Entwicklung befindlichem, neuem Material als flexibles Superstrat-Material für Cadmium-Tellurid (CdTe)-Solarzellen haben einen neuen Rekordwirkungsgrad für Solarzellen ermöglicht. Mitarbeiter der Empa, ein führendes Institut für Materialforschung und Technologieentwicklung im schweizerischen Dübendorf, haben mit Hilfe dieser Kapton® Film einen Wirkungsgrad von 13,8 % erzielt und damit ihren früheren Weltrekord von 12,6 % nochmals übertroffen. Damit nähert sich der Wirkungsgrad von Solarzellen mit Kunststoff-Superstrat dem von Glas-Superstrates an.

Kapton® Film sind mehr als 100-mal dünner und 200-mal leichter im Vergleich zum üblich verwendeten Glas. Damit bieten sie wichtige Vorteile bei der Umstellung von CdTe-Solarmodulen mit steifem Glasträger auf flexible Module auf Folienbasis. Durch kosteneffiziente Herstllungsprozesse im Rolle-zu-Rolle-Verfahren lassen sich hohe Durchsatzraten bei der Herstellung flexibler Solarzellen auf Kunststoff-Trägermaterialien erzielen. Diese neuen Kapton® Film können deutlich dünnere und leichtere flexible Solarmodule ermöglichen, die einfacher zu handhaben und installieren sind, so dass sie sich sehr gut für Anwendungen wie Gebäudeintegrierte Photovoltaikanwendungen (BIPV, Building Integrated Photovoltaics) eignen.

Dazu Robert G. Schmidt, New Business Development Manager Photovoltaics bei DuPont Circuit & Packaging Materials: „Anstatt schwere, bruchgefährdete Glasmodule auf großen Lkw zu transportieren und per Kran auf das Hausdach zu heben, würden sich leichte und flexible folienbasierte Module für den Transport einfach aufrollen und über die Treppen hochtragen lassen. Angesichts des von der Empa erreichten Rekordwirkungsgrads glauben wir, dass dieses flexible, leichte und widerstandsfähige Material die Photovoltaikindustrie revolutionieren kann, denn es ermöglicht flexible Konstruktionen und eine Senkung der Gesamtsystemkosten.“

Das Empa Laboratorium für dünne Schichten und Photovoltaik (www.empa.ch/tfpv) arbeitet in der Forschung und Entwicklung von hocheffizienten Dünnschichtsolarzellen. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf neuen Konzepten zur Verbesserung der Leistung der Solarzellen, Vereinfachung des Produktionsprozesses und Verbesserung der Zellenstruktur für Solarzellen der nächsten Generation mit höherer Effizienz bei geringeren Kosten. Mit der Entwicklung und Optimierung eines Niedertemperatur-Abscheidungsprozesses (<450 °C) für hocheffiziente CdTe-Solarzellen auf Glas (Wirkungsgrad: 15,6 %) und Kunststofffolie (Wirkungsgrad: 12,6 %) ist den Forschern ein Durchbruch gelungen. Aber auch nach ihrem bereits erreichten Weltrekord für flexible CdTe-Solarzellen suchten sie weiter nach Werkstoffen, die weitere Fortschritte erwarten lassen.

„Die Suche nach einer transparenten Folie, die den hohen Verarbeitungstemperaturen standhält, hat uns zunächst vor eine große Herausforderung gestellt. Aber die neuen Kapton® Colorless Polyimide Film besitzen neben der erforderlichen Temperaturstabilität eine höhere Lichtdurchlässigkeit als vergleichbare Produkte. Damit konnten wir unseren früheren Weltrekord für die Energieeffizienz flexibler CdTe-Solarzellen noch überbieten“, so Prof. Dr. Ayodhya N. Tiwari, Leiter des Empa-Forschungslabors. „Auf dem Weg hin zur Netzparität können Werkstoffe einen entscheidenden Beitrag zur stetigen Verbesserung des Wirkungsgrades leisten. Es sind jedoch weitere Entwicklungen hinsichtlich Kostensenkung und Modulstabilität erforderlich.“

Auf der 26. European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, die vom 5. bis 9. September in Hamburg stattfindet, wird die Empa die vollständigen Ergebnisse dieser Studie präsentieren.

DuPont™ Kapton® Polyimide Film haben in den vergangenen 45 Jahren innovative Lösungen in vielen Bereichen ermöglicht, z. B. in der Raumfahrt-, der Automobil- und der allgemeinen Industrie. Mit ihrer vorteilhaften Kombination aus elektrischen, thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften, auch bei sehr hohen Temperaturen und anspruchsvollen Einsatzbedingungen, haben Kapton® Polyimide Film neue Standards hinsichtlich Leistung, Langzeitbeständigkeit und Haltbarkeit gesetzt. Daher eignen sie sich ideal für Photovoltaikanwendungen. 2010 hat DuPont drei neue Kapton® PV9100 Film für Dünnschichtanwendungen kommerzialisiert, darunter Typen für a-Si- (amorphes Silizium) und CIGS- (Copper Indium Gallium Selenide) Solarzellen.

Derzeit nimmt DuPont Anfragen für Muster der neuen Kapton® Colorless Polyimide Film für flexible CdTe-Superstrat-Strukturen für Versuche entgegen. Die Kommerzialisierung ist für 2012 geplant. Weitere Kapton® Typen sind in der Entwicklung, um den Wirkungsgrad und die Lebensdauer von Photovoltaikmodulen weiter zu erhöhen, die Gesamtsystemkosten zu reduzieren und der Branche zu helfen, die angestrebte Netzparität schneller zu erreichen.

DuPont™ Kapton® Polyimide Film sind Teil des umfassenden und stetig wachsenden Portfolios von DuPont Photovoltaic Solutions, das Know-how und Technologien aus verschiedenen Geschäftseinheiten des Unternehmens auf globaler Ebene vereint, um das starke Wachstum der Photovoltaikindustrie zu unterstützen. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter http://photovoltaics.dupont.com.

DuPont (www.dupont.com) ist ein Wissenschaftsunternehmen. 1802 gegründet, entwickelt DuPont auf Basis von Wissenschaft nachhaltige Lösungen, die das Leben der Menschen besser, sicherer und gesünder machen. Mit Geschäftsaktivitäten in über 90 Ländern und Regionen bietet das Unternehmen ein breites Spektrum innovativer Produkte und Dienstleistungen für Branchen wie Landwirtschaft, Nahrungsmittel, Bauen und Wohnen, Kommunikation und Transport.

Bookmark and Share