Bis zum Jahr 2030 wollen die Staaten der Europ\u00e4ischen Union rund ein Drittel ihres Energiebedarfs mit erneuerbaren Energien decken. Dabei spielen Solarzellen, -paneelen und -module eine zentrale Rolle. Das Problem dabei ist allerdings, dass fast die gesamte die Hardware \u2013 wie so viele andere Dinge unseres t\u00e4glichen Lebens \u2013 nicht in Europa produziert wird. Sie kommt aus China, Taiwan und Malaysia. Amerikanische und asiatische Firmen haben die effizientesten Konzepte der kristallinen Silizium-Solarzellentechnologie auf dem Markt: Solarzellen mit interdigitalen R\u00fcckkontakten (IBC).<\/p>\n
Ein von der EU<\/a> gef\u00f6rdertes Projekt soll Europa nun n\u00e4her an eine eigene Produktion innovativer Solarzellen und -paneelen bringen. Im Rahmen des Projekts NEXTBASE haben Wissenschaftler hocheffiziente IBC-Solarzellen in der Silizium-Hetero\u00fcbergangskonfiguration (IBC-SHJ) entwickelt. Diese k\u00f6nnen 25,4 % der von ihnen eingefangenen Sonnenenergie in Strom umwandeln.<\/p>\n \u201eDas ist ein europ\u00e4ischer Rekord f\u00fcr eine industriell realisierbare Version der IBC-SHJ-Technologie”, sagt Projektkoordinator Kaining Ding vom Forschungszentrum J\u00fclich<\/a>. \u201eDer aktuelle Labor-Weltrekord f\u00fcr eine Silizium-Solarzelle liegt bei 26,7 %, die ebenfalls auf dem IBC-SHJ-Konzept basierte, deren Herstellung jedoch sehr teuer war. Unser Ansatz ist nahe am Optimum.\u201c<\/p>\n Neben den Solarzellen haben die Forscher auch einen Prototyp eines 4×4-zelligen Solarmoduls mit einem Wirkungsgrad von 23,2 % entwickelt. Diese Prozentzahl geh\u00f6rt zu den h\u00f6chsten Wirkungsgraden von Siliziummodulen, die jemals erreicht wurden. Anschlie\u00dfend hat das Team eine kosteneffiziente Herstellungsmethode entwickelt, mit der solche Module f\u00fcr weniger als 0,275 EUR\/Watt hergestellt werden k\u00f6nnen. So sind die Kosten der Stromerzeugung auf einem Level mit der durch in Asien hergestellten Standardtechnologien. \u201eDas macht Europa bei der Herstellung von Solarzellen wettbewerbsf\u00e4hig”, sagt Ding.<\/p>\n Diese Zellen k\u00f6nnten die Energie in Europa nachhaltiger und sicherer machen. \u201eDer h\u00f6here Wirkungsgrad f\u00f6rdert den \u00dcbergang zu erneuerbaren Energien, da sie auf kleineren Fl\u00e4chen mehr Energie erzeugen als vergleichbare, weniger effiziente Zellen”, erkl\u00e4rt Ding. Aus \u00f6kologischer und gesellschaftlicher Sicht sei es besser, lokal zu produzieren.<\/p>\n Die IBC-SHJ-Technologie sei der Schl\u00fcssel zu der beeindruckenden Energieumwandlungsrate, betonen die Forscher. In der Standard-Solartechnik befinden sich metallische Kontakte auf der Vorder- und R\u00fcckseite, die die Sonnenenergie \u201everschwenden\u201c w\u00fcrden, die durch das Metall auf der Vorderseite blockiert wird. Zellen mit R\u00fcckseitenkontakten haben dagegen alle Anschl\u00fcsse auf der R\u00fcckseite. So kann die Sonnenenergie \u00fcber ihre gesamte Vorderseite eingefangen werden. Au\u00dferdem seien sie auch \u00e4sthetisch ansprechend, sagen die Wissenschaftler.<\/p>\n Laut Ding seien bestehende Module vom Typ IBC teuer in der Herstellung und w\u00fcrden nur an einen Premium-Markt verkauft und. Um die Zellen und Module dieser Technologie effizienter und kosteng\u00fcnstiger zu machen, haben die 14 Industrie- und Forschungspartner im NEXTBASE-Konsortium die Designs und Prozesse f\u00fcr die Siliziumwafer ge\u00e4ndert.<\/p>\n IBC-SHJ-Zellen h\u00e4tten komplizierte Strukturen, erkl\u00e4rt Ding. \u201eEs gab keine kosteng\u00fcnstige industrielle M\u00f6glichkeit, sie herzustellen.\u201c Deshalb entwickelte die Meyer Burger Research AG ein automatisiertes Verfahren, um die Zellen kosteng\u00fcnstig herzustellen. \u201eDieser Prozess war sehr erfolgreich und einfach”, sagt Ding.<\/p>\n Ding geht davon aus, dass die Ergebnisse des NEXTBASE-Projekts langfristig dazu f\u00fchren k\u00f6nnen, dass Hersteller und Verbraucher gr\u00f6\u00dferes Interesse an der europ\u00e4ischen Photovoltaik-Technologie haben und die IBC-SHJ-Module f\u00fcr die Verbraucher attraktiver werden. \u201eDie Ergebnisse f\u00fchren zur Kommerzialisierung von hocheffizienten PV-Modulen, die auf c-Si-Solarzellen der n\u00e4chsten Generation basieren\u201c, sagt Ding. \u201eOhne die EU-Finanzierung h\u00e4tten die Partner nicht so eng zusammengearbeitet. Jeder hat ein aktives Interesse daran, die Arbeit zu leisten, auch \u00fcber das Projekt hinaus.\u201c<\/p>\n Als n\u00e4chstes wollen die Wissenschaftler zeigen, wie die NEXTBASE-Zelle in gr\u00f6\u00dferen Modulen funktionieren kann und dann die Produktion industrialisieren. Unter der Leitung der Meyer Burger Research AG, die ein Patent auf die Zelle besitzt, ist eine Pilotlinie in Planung.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Bis zum Jahr 2030 wollen die Staaten der Europ\u00e4ischen Union rund ein Drittel ihres Energiebedarfs mit erneuerbaren Energien decken. Dabei spielen Solarzellen, -paneelen und -module eine zentrale Rolle. Das Problem dabei ist allerdings, dass fast die gesamte die Hardware \u2013 wie so viele andere Dinge unseres t\u00e4glichen Lebens \u2013 nicht in Europa produziert wird. 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