Mit dem Anstieg der Energieeffizienz auf 25 Prozent sind Dünnschicht-Solarzellen damit zum ersten Mal wirklich wettbewerbs- und konkurrenzfähig mit dem traditionellen Solarzellenplattensektor. Laut Bart Vermang, Koordinator innerhalb des Percistand-Konsortiums, ist mit 25 Prozent jedoch noch nicht die Obergrenze der Energieeffizienz bei Dünnschicht-Solarzellen erreicht. Die Solarzellen sind außerdem sehr dünn und flexibel, weshalb sie sich sehr gut für die Integration in Gebäude und Dächer eignen.

Die innerhalb des Projekts Percistand entwickelten Dünnschicht-Solarzellen bringen es derzeit bereits auf einen Wirkungsgrad von 25 Prozent. Ziel der Forscher ist es, die Energieffizienz auf 30 Prozent zu steigern.

Die innerhalb des Projekts Percistand entwickelten Dünnschicht-Solarzellen bringen es derzeit bereits auf einen Wirkungsgrad von 25 Prozent. Ziel der Forscher ist es, die Energieffizienz auf 30 Prozent zu steigern. Imec

Um die Energieeffizienz zu erreichen setzen die Forscher zwei Arten von Materialien ein und legen diese aufeinander. Dabei verstärken sich die Materialien gegenseitig. Ein herkömmliches Solarpanel besteht aus einer einzigen Schicht, normalerweise aus Silizium. Das Konsortium besteht aus verschiedenen Dünnschicht-Solarzellen-Forschungsgruppen. Einige der Partner arbeiten an der unteren Zelle, während andere an der oberen Zelle arbeiten. „In den letzten Wochen haben wir die besten Unter- und Oberzellen miteinander kombiniert, woduch wir bereits diesen hohen Wirkungsgrad von 25 Prozent erreicht haben. Unser Ziel ist es nun, innerhalb der nächsten drei Jahre eine Energieeffizienz von 30 Prozent zu erreichen“, sagt Vermang.
Da die Solarzellen sehr dünn und flexibel sind, lassen sich Solarpaneele in allen Farben und Größen entwickeln. Auch fallen bei der Herstellung durch die geringe Dicke weniger Materialkosten an. Das macht den Modulbau noch einmal günstiger und so hoffen die Forscher, tatsächlich in Konkurrenz zu traditionellen Solarzellenplatten treten zu können.

Acht Jahre bis zur Marktreife

„Im Rahmen dieses Projekts arbeiten wir auch mit Wirtschaftswissenschaftlern zusammen, um die Kosten für diese Solarzellen zu analysieren. Auf diese Weise hoffen wir, bis zum Ende des Projekts ein Geschäftsmodell fertig zu haben, mit dem Unternehmen die Herstellung beginnen können“, so Vermang. Im Moment ist es gelungen, den hohen Wirkungsgrad in Solarzellen von etwa 1 cm² zu erzielen. Vermang ist optimistisch, dass es die Dünnschicht-Solarzelle als Paneel in acht Jahren auf den Markt schafft.

Es gibt derzeit noch eine ganze Reihe von Hindernissen, die es zu überwinden gilt. Derzeit ist es zwar schon möglich, die oberen Zellen auf die unteren Zellen zu legen und so Energie zu erzeugen, aber es fehlt noch ein kosteneffizienter Weg, um die beiden Schichten auf einem Modul zu kombinieren. Die Ingenieure an der Universtität Hasselt und Imec innerhalb von Energyville arbeiten derzeit daran, einen Weg zur Kombination zu finden.

Das Forschungsprojekt Percistand wurde mit 5 Millionen Euro aus dem europäischen Programm „Horizon 2020“ gefördert. Das Konsortium besteht aus zwölf internationalen Partnern: Universität Hasselt, Imec, Vito, TNO, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Empa Schweiz, Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung – Institut PV Frankreich (CNRS-IPVF), Solar Schweiz, Nice Solar Energy, Australian National University, National Renewable Energy Laboratory USA.