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ENTWICKLUNG bei LUXOR
PV Evolution
Der drastisch gestiegene Ölpreis und das bei Wirtschaft, Politik und Verbrauchern gewachsene Bewusstsein der begrenzten Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe haben der Photovoltaik-Branche einen enormen Schub gegeben und auch den Innovationszyklus deutlich beschleunigt. Der Boom in der Branche, die im vergangenen Jahr weltweit einen Umsatz von 5,8 Milliarden Euro bei Wachstumsraten von 40% erwirtschaftete, hat zuletzt zu einem weltweiten Engpass bei dem Rohstoff Silizium geführt.Wissenschaft und Forschung zur Weiterentwicklung der Photovoltaik macht aktuell große Fortschritte bei der Technologie mit höheren Wirkungsgraden, einem geringeren spezifischen Bedarf an Silizium für die Herstellung der Solarzellen und einem insgesamt geringeren Materialeinsatz im Fertigungsprozess. Wissenschaftler arbeiten weltweit auch an Solarzellen, die ganz ohne das knappe Siliziummaterial auskommen.
Perspektiven für Forschung und Entwicklung
Um Rohstoffe einzusparen werden die Herstellung von dünneren Wafern und ihre Verarbeitung zu Solarzellen untersucht. Auch werden immer größere Waferformate eingesetzt: Der bisherige Standard (125x125 mm) wird derzeit vom Format 156x156 mm abgelöst und am Einsatz eines neuen noch größeren Formates (210x210 mm) wird fieberhaft gearbeitet. Die Effizienz günstiger Siliziummaterialien und Prozesse kann gesteigert werden, z. B. mit Getter- und Passivierschritten zur Materialverbesserung. Auch die Oberfläche von multikristallinem Silizium könnte mit geeigneten Prozessen passiviert und texturiert werden. Die Solarzellen der nächsten Generation werden sicher auch effizientere Kontaktstrukturen aufweisen. So wird an Feinliniensiebdruck und vergrabenen Kontakten, an der Kontaktierung großer dünner Wafer, neuartigen Rückseitenkontaktierungen und kompletten Rückseitenzellen gearbeitet.
Orientierung der Solarzellen-Fertigung am Solarmodul
Die Entwicklung neuer Konzepte und Produktionstechniken in der Solarzellenfertigung zielt aber auch auf Verbesserungen in der Weiterverarbeitung. Modulorientierte Solarzellenstrukturen, wie die erwähnten Rückseitenkontakt, aber auch übergreifende Ansätze integrierter Solarzellen-Modul-Konzepte werden zusätzlich Synergien der verschiedenen Wertschöpfungsschritte bringen. Das niederländische Forschungsinstitut ECN hat beispielsweise das Konzept der MWT-Zelle dahin gehend erweitert, dass die Solarzellen bei der Modulverschaltung auf eine Art Leiterplatte mit Kontaktstiften aufgesteckt werden können, um nur einen von vielen Ansätzen zu nennen.
Die PV-Zukunft bleibt spannend.