Grundlagenforschung für Silicium in Solarzellen

Ortsaufgelöste Messung des Stroms einer Solar-Zelle unter Beleuchtung. In dem fünf mal fünf Millimeter großen Bereich sind Kontakte (schwarze Balken) sowie dunkle Bereichegezeigt, in denen die erzeugte elektrische  Leistung reduziert ist. Der weiße Kreis markiert einen besonders schädlichen Defekt.  Foto: Uni Göttingen

Immer effizienter und kostengünstiger müssen Solarzellen werden, damit sie konkurrenzfähig bleiben. Das zu erreichen ist das Ziel eines internationalen Verbundprojekts mit Beteiligung der Universität Göttingen. Die Forscher beschäftigen sich mit den Auswirkungen von Defekten in Silizium-Kristallen sowie mit deren Wechselwirkungen. Die Defekte führen dazu, dass ein Teil des aus Sonnenlicht erzeugten Stroms wieder verloren geht. Die Wissenschaftler der Göttinger Fakultät für Physik kooperieren bei dem Projekt mit Forschern in den USA und in Russland. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) fördert das „Solarforschungscluster zur Ermittlung des maximalen Wirkungsgradniveaus von multikristallinem Silicium (SolarWinS)“ drei Jahre lang mit 6,5 Millionen Euro, davon fließen rund 860.000 Euro in das Göttinger Teilprojekt. 

Kostengünstigere Solarzellen - bald aus Sachsen?

In einem Labor der Professur Anorganische Chemie an der TU Chemnitz
wird die thermische Zersetzung neuartiger siliziumorganischer Verbindungen
 für die Anwendung im Photovoltaik-Bereich untersucht.  Foto: Mario Steinebach

Eine technologische Revolution in der Photovoltaik planen Wissenschaftler der Technischen Universität Chemnitz gemeinsam mit vier mittelständischen sächsischen Unternehmen. Sie wollen ein kostengünstigeres Verfahren zur Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen auf Silizium-Basis entwickeln. Der Grund: Derzeitige Solarzellen, die Sonnenenergie umweltschonend direkt in elektrische Energie umwandeln, haben einen relativ niedrigen Wirkungsgrad und hohe Herstellungskosten. 

An der Professur Anorganische Chemie der TU Chemnitz werden unter Leitung von Prof. Dr. Heinrich Lang neuartige, Silizium-organische Verbindungen hergestellt. Anschließend werden sie auf entsprechende Substrate aufgebracht. Während die Chemiker dafür Sprühverfahren nutzen, verwendet die Professur Digitale Drucktechnologie und Bebilderungstechnik unter Leitung von Prof. Dr. Reinhard R. Baumann spezielle Druckverfahren.

Organische Solarzellen: Strom aus der Folie

Strom aus Folie: Das Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE präsentiert vom 21. bis 23. Februar auf der nano tech 2008 in Tokio, der weltweit größten Nanotechnologie-Fachmesse, Wege zur industriellen Massenfertigung. Foto: Fraunhofer-Gesellschaft

Organische Solarzellen haben gute Zukunftschancen: Sie sind günstig in der Herstellung, denn man kann sie auf dünne Folien auftragen. Bereits etablierte Drucktechniken sollen in Zukunft für die Produktion eingesetzt werden. Dies bedarf sowohl einer speziellen Anpassung der Solarzellen-Aufbauten als auch der Beschichtungsmaterialien und Substrate. "Da das Verfahren einen hohen Durchsatz erlaubt, fallen vor allem Materialkosten an", sagt Michael Niggemann vom ISE