Forschungsallianz soll Effektivität von Solartechnologie verbessern

Baden-Württemberg setzt auf kristalline Silizium-Photovoltaik

Baden-Württemberg will mit einer neuen Initiative die mittelständische Solarzellenindustrie fördern. Das Bundesland hat mit den dort ansässigen Forschungseinrichtungen die weltweit höchste F&E-Konzentration in der kristallinen Silizium-Solartechnologie. Das Know-how soll in der „Forschungsallianz Kristalline Silizium-Solarzellentechnologie“ (FAKT) gebündelt werden.

Strom von der Sonne wird für kommende Generationen eine wichtige Rolle im Energiemix spielen. Der internationale Markt für Silizium-Photovoltaik ist in den vergangenen Jahren durchschnittlich um 20-30 Prozent gewachsen, Im Vorjahr sogar um 40 Prozent. „Wer in diesem Markt mitspielen will, ist auf Innovationen angewiesen“, so Ralf Preu vom Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme (ISE). In jüngster Zeit gab es insbesondere in Deutschland und Japan erhebliche öffentlich geförderte Anstrengungen, im Bereich der Silizium-Photovoltaik eine Führungsposition zu erreichen. „Daher sei es erforderlich die Forschungsaktivitäten auf diesem Gebiet zu koordinieren“, erklärt der Experte.

Unter der Leitung von Joachim Luther vom Freiburger Materialforschungszentrums (FMF) und der Fakultät für Mathematik und Physik haben sich insgesamt vier Forschungseinrichtungen zu FAKT zusammengeschlossen. Neben dem FMF sind dies das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, das Institut für Physikalische Elektronik (ipe) an der Uni Stuttgart sowie der Lehrstuhl für Angewandte Festkörperphysik an der Universität Konstanz (UKN) http://www.uni-konstanz.de . Insgesamt arbeiten an diesen vier Einrichtungen mehr als 100 Wissenschaftler, Techniker und Studenten an der kristallinen Siliziumtechnologie für Solarzellen. FAKT ist einer der Gewinner aus der Ausschreibung des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst zur Einrichtung von Kompetenzzentren in Hochtechnologiefeldern an Hochschulen und Forschungseinrichtungen.

Hauptziel der Forschungsarbeiten von FAKT ist die Kostenreduzierung für Solarzellen. Die beteiligten Forscher sehen ein kurzfristiges Einsparpotenzial von bis zu 25 Prozent. Umsetzen wollen sie dies über die Erhöhung des Wirkungsgrades in der industriellen Serienfertigung sowie die Reduzierung des Materialeinsatzes. Das Ausgangsmaterial Silizium stellt nach wie vor einen dominierenden Kostenfaktor in der Produktion von Solarzellen dar. Zwei Richtungen werden bei der Durchsetzung der Erfordernisse verfolgt: dünnere Silizium-Scheiben für herkömmliche Solarzellen und die Entwicklung neuer Dünnschichttechnologien für Silizium-Solarzellen. Am Ende der Arbeiten sollen neben einer 150 Mikrometer dünnen multikristallinen Silizium-Solarzelle mit 16 Prozent Wirkungsgrad auch flexible Solarzellen aus einkristallinem Silizium mit ähnlich hohem Wirkungsgrad und einer Dicke unter 50 Mikrometer stehen. Im Vergleich dazu sind heute handelsübliche Zellen noch 300 Mikrometer dick und haben einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 14 Prozent. Kristallines Silizium hat zur Zeit mit über 90 Prozent den höchsten Marktanteil an Solarzellen. Die Vorteile dieses Halbleitermaterials sehen die Forscher in der unbegrenzten Verfügbarkeit, der Umweltverträglichkeit sowie dem weiterhin hohen Entwicklungspotenzial.

FAKT erhält ab Dezember 2002 für eine Laufzeit von drei Jahren jährlich 400.000 Euro Fördergelder vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg. Das Land setze damit in einem Kernbereich der erneuerbaren Energien einen wichtigen Akzent in Forschung, Entwicklung und Technologietransfer, meinte auch der zuständige Minister Peter Frankenberg. Unterstützung erhielten die Forscher bei der Realisierung ihrer Initiative auch von Seiten der Photovoltaik-Industrie.