Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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AKE: Energie

AKE 4: Erneuerbare Energien I

AKE 4.3: Hauptvortrag

Mittwoch, 9. März 2005, 11:45–12:30, TU FT131

Stand und Perspektiven der Photovoltaikforschung — •Stefan Glunz — Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), D-79100 Freiburg

Die Photovoltaik wächst schon seit längerer Zeit mit zweistelligen Raten und konnte in den letzten Jahren Wachstumszahlen von gut 30% pro Jahr erreichen. Diese positive Entwicklung geht einher mit einem starken Ausbau der Fertigungskapazitäten und einer Intensivierung der Forschungsaktivitäten vor allem im Bereich der kristallinen Siliziumsolarzellen. Dabei spielt neben der Weiterentwicklung der Zellstruktur insbesondere die Optimierung der Produktionstechnologie eine wichtige Rolle. Mittlerweile hat sich die Photovoltaik sowohl in Hinblick auf Materialien als auch Anlagentechnik als selbstständiger Industriezweig etabliert.

Ziel aller Bemühungen ist eine Verminderung der Herstellungskosten. Als wichtiger Ansatz hat sich dabei die Reduzierung der Zelldicke herauskristallisiert, um so den Einsatz des relativ teuren Ausgangsmaterials Silizium zu reduzieren. Diese Strategie erfordert aber eine Optimierung der Zellstruktur, so dass der Wirkungsgrad durch die Verringerung des photoaktiven Materials nicht sinkt, sondern möglicherweise sogar gesteigert werden kann.

Außer dem Arbeitspferd „Kristalline Siliziumsolarzelle“ beleuchtet dieser Vortrag auch das große Spektrum der anderen Solarzellentechnologien. Hier sind insbesondere die Dünnschichtzellen zu nennen, die aufgrund einer starken Reduzierung des photoaktiven Materials prinzipiell eine weitergehende Kostenreduktion möglich machen. Aber auch Farbstoff- und organische Solarzellen, sowie optische Konzentratorsysteme auf Basis von hocheffizienten III-V-Solarzellen könnten in Zukunft eine stärkere Rolle spielen. Nicht minder interessant sind neuartige Zellkonzepte, die auf einer besseren Ausnutzung des gesamten Sonnenspektrums basieren und so eine massive Erhöhung des Wirkungsgrades versprechen.