Mekka für Solarzellen

Seit über 30 Jahren zählt das Fraun­hofer-Institut für Solare Energie­systeme ISE zu den weltweit führenden Forschungs­einrich­tungen für Solar­energie. In der Photo­voltaik erzielt das Institut immer wieder Weltrekord­wirkungs­grade für unter­schiedliche Solarzellen­techno­logien. Damit leistet es einen großen Beitrag zur inter­nationalen Spitzen­stellung Deutschlands in der Forschung und Entwick­lung auf diesem Gebiet. Um diese Position weiter ausbauen zu können, erhält das Institut ein neues Gebäude mit einer an die neuen techno­logischen Heraus­forderungen ange­passten Reinraum-Aus­stattung. Mitte dieser Woche wurde der Grundstein für das „Zentrum für höchst­effiziente Solar­zellen“ in Freiburg gelegt. Der Bund und das Land Baden-Würt­temberg setzen mit der Finan­zierung dieses Gebäudes ein Zeichen für die Bedeutung der Photovoltaik­forschung in Deutschland.

Der inter­nationale Photo­voltaik­markt wuchs in den letzten 15 Jahren um mehr als 30 Prozent pro Jahr, im gleichen Zeitraum gingen die Kosten für PV-Module um mehr als 80 Prozent zurück. Das Potenzial der Photo­voltaik ist jedoch lange noch nicht ausgeschöpft, Forschung und Industrie arbeiten intensiv an der weiteren Effizienz­steigerung und Kosten­reduktion für Solar­zellen, auch Aspekte der Nachhal­tigkeit bei den Fertigungs­verfahren werden dabei adressiert. Deutschland steht bei Forschung und Anla­genbau für die Photo­voltaik nach wie vor weltweit an der Spitze.

So hat das Fraun­hofer ISE jüngst mehrere Rekord­werte für Solar­zellenwirkungs­grade erzielen können, den Welt­rekord für multi­kristalline Silizium­solar­zellen mit 22,3 Prozent, einen Effizienz­wert von 25,8 Prozent für eine monokris­talline Zelle auf Basis der TOPCon Tech­nologie sowie – über das Limit des Materials Silizium hinaus­gehend – 31,3 Prozent für eine Tandem­solarzelle bestehend aus III-V-Mehrfach­solarzelle auf einer Silizium­zelle. Auch den abso­luten inter­nationalen Photo­voltaik-Wirkungs­grad Rekord von 46,1 Prozent hält das Institut mit III-V-Konzen­trator-Mehrfach­zellen.

Auf dieser soliden Basis aufbauend entsteht das neue Zentrum, das mit seiner Infra­struktur einer­seits den in die Jahre gekommenen sanierungs­bedürftigen Reinraum für die Solarzellen­entwicklung ersetzen wird und anderer­seits perfekt vorbe­reitet ist für die kommenden Solar­zellen­genera­tionen. „Wir freuen uns sehr, dass wir mit dieser neuen Rein­raum-Ausstat­tung die Infra­struktur für die Photo­voltaik-Forschung an die neuen techno­logischen Heraus­forderungen anpassen können“, sagt Instituts­leiter Andreas Bett. Hans-Martin Henning, eben­falls Instituts­leiter in der neuen Doppel­spitze des Fraun­hofer ISE, betont die heraus­ragende Rolle der Photo­voltaik in einem künftig auf erneuer­baren Energien basie­renden nach­haltigen Energie­system: „Die Ergebnisse unserer Energie­system­analysen mit Blick auf eine kosten­effiziente Umsetzung der Energie­wende zeigen deutlich, dass die Photo­voltaik zusammen mit der Wind­energie die tragenden Säulen unserer künftigen Energie­versorgung sein werden.“

Baden-Württem­bergs Ministerin für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungs­bau, Nicole Hoff­meister-Kraut, betonte, das Fraun­hofer ISE leiste mit seiner Arbeit einen „großen Beitrag für die Bezahl­barkeit und das Gelingen der Energie­wende“ und habe in der Solarforschung und -branche einen welt­weiten Rang und exzel­lenten Ruf. „Das neue Zentrum für höchst­effiziente Solar­zellen ist ein Baustein, um diese Stellung beizu­behalten.“ Bund und Land stellen für das Projekt die Summe von ins­gesamt 32,6 Millionen Euro bereit. Die Fertig­stellung des Zentrums ist für Ende 2019 geplant.

Fh.-ISE / JOL