Solarenergie Dünnschicht-Solarzellen vor dem Durchbruch

Hersteller von Dünnschicht-Solarmodulen senken ihre Kosten und gewinnen Wettbewerbskraft, wie die Messe Düsseldorf im Vorfeld der Veranstaltungen Glasstec und Solarpeq berichtet. Leicht würden sich die klassischen kristallinen Siliziumtechniken aber nicht vom Markt drängen lassen. Denn auch sie hätten noch großes Entwicklungspotenzial. Das Rennen um das erfolgreichste Solarkonzept sei in vollem Gange.

Anbieter zum Thema

Baß Antriebstechnik GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

JUNG Hebe- und Transporttechnik GmbH

Messe Düsseldorf GmbH

Im Wettlauf um die effizienteste Dünnschicht-Solarzelle schließt das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) zur Weltspitze auf, heißt es. Es habe mit Zellen auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIS) in einer vorindustriellen Fertigungslinie 19,6% Wirkungsgrad erreicht. Damit würden die Stuttgarter Forscher nur noch knapp hinter dem amerikanischen National Renewable Energy Laboratory liegen, das im gleichen Umfeld auf 19,9% Effizienz komme.

20% Wirkungsgrad für Solarzelle angestrebt

„Als nächstes wollen wir die 20-Prozent-Hürde nehmen“, kündigt Michael Powalla, Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik im ZSW, an. Damit würde CIS in Effizienzbereiche der gängigen kristallinen Photovoltaik vordringen: Zellen aus multikristallinem Silizium, die heute den größten Marktanteil haben, erreichten Laborwirkungsgrade von 20,3%, arbeiteten also kaum effizienter als ihre schlanken Konkurrenten.

In der Praxis bleibe die CIS-Technik aber noch hinter ihren Möglichkeiten. Industriell hergestellte Module aus diesem Halbleiter würden maximal 12% des Sonnenlichts in Strom umwandeln, multikristalline Module dagegen 18,5%, monokristalline sogar bis zu 20%.

Ihren Effizienz-Rückstand könnten CIS-Paneele bislang nicht durch günstigere Fertigungskosten ausgleichen. Pro Watt würden sie in der Herstellung bei mehr als zwei Euro liegen, auf dem gleichen Niveau wie Siliziummodule, für die viel mehr Halbleitermaterial nötig sei. Vom wichtigsten Ziel sei CIS somit noch weit entfernt – konkurrenzlos billig Strom zu produzieren.

Dünnschicht-Solarzellen kämpfen noch mit hohen Produktionskosten

Andere Dünnschichttechniken seien dazu bislang ebenso wenig imstande. Module aus Dünnschichtsilizium zum Beispiel könnten mehr als 15% Wirkungsgrad erreichen und für weniger als 0,30 Euro pro Watt hergestellt werden. Damit würden sie jede aktuell verfügbare Solartechnik in den Schatten stellen. Noch kämen sie aber nur auf Effizienzen von rund 9% und seien in der Herstellung drei Mal teurer.

Doch CIS, Dünnschichtsilizium und Co würden vor einem großen Entwicklungsschritt stehen, wie die Messe Düsseldorf mitteilt. „Fast 200 Firmen produzieren derzeit Dünnschichtmodule oder arbeiten daran“, sagt Arnulf Jäger-Waldau, Energieexperte der EU-Kommission. Der europäische Photovoltaikindustrie-Verband (EPIA) erwarte daher, dass sich die Fertigungskapazität für die Technik bis 2010 auf mehr als 4 GW verdoppeln könnte – das entspräche einem Marktanteil von rund 20%.

(ID:312424)