Solarstrom nimmt im Energiemix der Zukunft eine zentrale Rolle ein. Damit er mittelfristig auch ohne Subventionen am Markt bestehen kann, müssen wir Technologien weiterentwickeln, die über deutliches Potenzial zur Effizienzsteigerung verfügen und kostengünstig produziert werden können. Deshalb fokussiert sich die Photovoltaik-Forschung am EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie NEXT ENERGY auf die Silizium-Dünnschichttechnologie. Wie mit modernster Technik und neuartigen Solarzellenarchitekturen höhere Wirkungsgrade erzielt werden, erläutern die Oldenburger Forscher vom 13. bis 15. Juni 2012 in München auf der Intersolar, der weltweit größten Fachmesse für Solartechnik, in Halle A 4 an Stand 476.
Die moderne Ausstattung im NEXT ENERGY-Bereich Photovoltaik wird derzeit für gleich mehrere öffentlich geförderte Projekte genutzt. So verfolgt ein Wissenschaftlerteam im Rahmen des Projekts „SiDS12+“ das Ziel, Silizium-Dünnschichtsolarzellen mit einem Wirkungsgrad von über zwölf Prozent zu entwickeln. Zum Vergleich: Derzeit am Markt erhältliche Module erreichen Wirkungsgrade von knapp zehn Prozent. „Die Herausforderung liegt darin, den Wirkungsgrad signifikant zu steigern und gleichzeitig eine Erhöhung der Abscheiderate zu erzielen“, erklärt Dr. Karsten von Maydell, Bereichsleiter Photovoltaik bei NEXT ENERGY. Die Forschung auf dem Weg zur
effizienteren Solarzelle erfolgt dabei in zwei Teilvorhaben: „Wir arbeiten sowohl an der Weiterentwicklung der mikromorphen Tandemstruktur als auch an neuartigen Triplesolarzellen. Im Bereich der Bottom-Solarzellenentwicklung ist es uns bereits gelungen, erste sehr erfolgreiche Testzellen herzustellen.“
Gefördert wird „SiDS12+“ über die „Innovationsallianz PV“, ein 2010 aufgelegtes Anreizprogramm der Bundesministerien für Umwelt (BMU) und Forschung (BMBF) zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Solarbranche. Projektpartner von NEXT ENERGY sind die Inventux Solar Technologies AG, Hüttinger Elektronik und PVcomB.
Ebenfalls im Rahmen der Innovationsallianz entwickelt NEXT ENERGY im Projekt „SiSoFlex“ gemeinsam mit den Firmen Bosch und Alanod sowie dem Fraunhofer IPMS und der Universität Erlangen Silizium-Dünnschichtsolarzellen auf flexiblen Metallfolien. „Unsere Aufgabe ist es, für diesen Typ Solarzelle neue flexible Kontakte und alternative Lichtmanagement-Konzepte zu entwickeln. Wir wollen im Rahmen des Projekts demonstrieren, dass flexible Silizium-Dünnschichtsolarzellen vergleichbare Wirkungsgrade wie auf Glassubstraten erzielen können“, erklärt Projektleiter Dr. Martin Vehse.
Für die Herstellung von Testzellen steht den Photovoltaik-Experten bei NEXT ENERGY seit dem Frühjahr 2012 eine PECVD- (plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung) In-Line-Anlage der Firma Leybold Optics mit einer maximal prozessierbaren Fläche von 30x30 cm zur Verfügung. Sie kann ergänzend zum bereits 2010 installierten Clustertool des Herstellers Von Ardenne genutzt werden. Die neue Beschichtungsanlage verfügt über drei hintereinander angeordnete PECVD-Kammern und ermöglicht die Herstellung von vier Tandemsolarzellen innerhalb von acht Stunden. „Damit haben wir beste Bedingungen, um die mikromorphe Tandemsolarzelle weiterzuentwickeln und neuartige Triplesolarzellen herzustellen“. Auch seien hier Arbeiten zu flexiblen Substraten geplant, sagt von Maydell, der davon ausgeht, dass die neue Anlage die F&E-Aktivitäten bei NEXT ENERGY deutlich intensivieren wird.
Die moderne Ausstattung im NEXT ENERGY-Bereich Photovoltaik wird derzeit für gleich mehrere öffentlich geförderte Projekte genutzt. So verfolgt ein Wissenschaftlerteam im Rahmen des Projekts „SiDS12+“ das Ziel, Silizium-Dünnschichtsolarzellen mit einem Wirkungsgrad von über zwölf Prozent zu entwickeln. Zum Vergleich: Derzeit am Markt erhältliche Module erreichen Wirkungsgrade von knapp zehn Prozent. „Die Herausforderung liegt darin, den Wirkungsgrad signifikant zu steigern und gleichzeitig eine Erhöhung der Abscheiderate zu erzielen“, erklärt Dr. Karsten von Maydell, Bereichsleiter Photovoltaik bei NEXT ENERGY. Die Forschung auf dem Weg zur
effizienteren Solarzelle erfolgt dabei in zwei Teilvorhaben: „Wir arbeiten sowohl an der Weiterentwicklung der mikromorphen Tandemstruktur als auch an neuartigen Triplesolarzellen. Im Bereich der Bottom-Solarzellenentwicklung ist es uns bereits gelungen, erste sehr erfolgreiche Testzellen herzustellen.“
Gefördert wird „SiDS12+“ über die „Innovationsallianz PV“, ein 2010 aufgelegtes Anreizprogramm der Bundesministerien für Umwelt (BMU) und Forschung (BMBF) zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Solarbranche. Projektpartner von NEXT ENERGY sind die Inventux Solar Technologies AG, Hüttinger Elektronik und PVcomB.
Ebenfalls im Rahmen der Innovationsallianz entwickelt NEXT ENERGY im Projekt „SiSoFlex“ gemeinsam mit den Firmen Bosch und Alanod sowie dem Fraunhofer IPMS und der Universität Erlangen Silizium-Dünnschichtsolarzellen auf flexiblen Metallfolien. „Unsere Aufgabe ist es, für diesen Typ Solarzelle neue flexible Kontakte und alternative Lichtmanagement-Konzepte zu entwickeln. Wir wollen im Rahmen des Projekts demonstrieren, dass flexible Silizium-Dünnschichtsolarzellen vergleichbare Wirkungsgrade wie auf Glassubstraten erzielen können“, erklärt Projektleiter Dr. Martin Vehse.
Für die Herstellung von Testzellen steht den Photovoltaik-Experten bei NEXT ENERGY seit dem Frühjahr 2012 eine PECVD- (plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung) In-Line-Anlage der Firma Leybold Optics mit einer maximal prozessierbaren Fläche von 30x30 cm zur Verfügung. Sie kann ergänzend zum bereits 2010 installierten Clustertool des Herstellers Von Ardenne genutzt werden. Die neue Beschichtungsanlage verfügt über drei hintereinander angeordnete PECVD-Kammern und ermöglicht die Herstellung von vier Tandemsolarzellen innerhalb von acht Stunden. „Damit haben wir beste Bedingungen, um die mikromorphe Tandemsolarzelle weiterzuentwickeln und neuartige Triplesolarzellen herzustellen“. Auch seien hier Arbeiten zu flexiblen Substraten geplant, sagt von Maydell, der davon ausgeht, dass die neue Anlage die F&E-Aktivitäten bei NEXT ENERGY deutlich intensivieren wird.
