Photovoltaik

Optimierte Solarenergiewandlung mit Nanotechnologie

24.09.2007 | Redakteur: Andreas Mühlbauer

Die ersten Versuche mit organischen Solarzellen sind bereits erfolgreich Quelle: Bosch/Heliatek
Die ersten Versuche mit organischen Solarzellen sind bereits erfolgreich Quelle: Bosch/Heliatek

Dünner, effizienter, kostengünstiger: Die Technologien zur solaren Stromerzeugung haben in den vergangenen Jahren rasante Fortschritte gemacht. Neue Fertigungssysteme und der Einsatz neuer, organischer Materialien erhöhen die Effizienz von Solaranlagen und tragen zu einer kontinuierlichen Senkung der Erzeugungskosten bei.

Solaranlagen werden für den Einsatz im Massenmarkt produziert und die Expansion der Solarwirtschaft setzt sich fort. Der Europäische Dachverband der Photovoltaikindustrie EPIA erwartet eine Verdopplung des Weltmarktvolumens innerhalb der nächsten drei Jahre und rechnet für 2010 mit einem Weltmarkt von 5,6 Gigawatt.

Die Anwendungsgebiete der Nanotechnologie in der Solarindustrie gewinnen zunehmend an Bedeutung: z.B. die Nanotexturierung von Zellen zur Reflexionsminderung, der Einsatz von Nanopartikeln zum „Druck“ von Photovoltaikzellen oder organische Solarzellen. Allerdings fehlt es nach Einschätzung von Experten noch an grundlegendem Wissen über die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten von Nanotechnologieforschung bei den erneuerbaren Energietechnologien.

Die Natur als Vorbild für mobile Anwendungen

Noch in der Forschungsphase befinden sich Farbstoffsolarzellen und kunststoffbasierte Polymersolarzellen, die die natürliche Photosynthese der Pflanzen nachahmen. Geforscht wird an der Fertigung dünner, homogener Schichten, die mit etwa 100 nm eine rund 300 Mal geringere Dicke als ein menschliches Haar aufweisen.

Mit organischen Solarzellen lässt sich das Anwendungsspektrum der solaren Stromerzeugung weiter ausbauen. Während die klassischen Siliziumzellen eher für den stationären Einsatz geeignet sind, sind die Einsatzgebiete der organischen Photovoltaik auch im Bereich mobiler und flexibler Anwendungen denkbar.

Zusammenwirken von Grundlagen- und Materialforschung sowie der Prozesstechnik

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat in diesem Jahr ein Förderprogramm „Organische Photovoltaik“ aufgelegt, das durch die Kombination von Grundlagenforschung, anwendungsorientierter Materialforschung und -entwicklung sowie der dazugehörigen Prozesstechnik darauf abzielt, die Einführung organischer PV-Technologien bis hin zu einem industriellen Breiteneinsatz zu beschleunigen.

Der BSW-Solar sieht in der organischen Photovoltaik einen vielversprechenden Ansatz, der zur technologischen Vielfalt der solaren Energieerzeugung beiträgt. Es wird jedoch noch einige Jahre dauern, bis organische Solarzellen in industriellem Maßstab gefertigt werden können, um das Marktangebot zu erweitern.

Forschungsinstitute und Wirtschaft bündeln ihre Kräfte

Herausragende Forschungsinstitutionen in Deutschland sind u.a. das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, das ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung) Baden-Württemberg und das Hahn-Meitner-Institut (HMI) in Berlin. Zu Beginn des Jahres 2007 haben das HMI, die Technische Universität Berlin, die Entwicklungs- und Betreibergesellschaft des Wissenschafts- und Technologieparks Adlershof sowie die TSB (Technologiestiftung Innovationsagentur Berlin) eine Kooperation vereinbart, um gemeinsam mit der Wirtschaft neuartige Produkte für die Solarenergie zu entwickeln.

Die beteiligten Einrichtungen planen, die Kooperation zu einem „Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin“ weiterzuentwickeln. Durch zielgerichteten Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Industrie verfolgen sie dabei das Ziel, den Strom aus Sonnenlicht durch neue Produkte zunehmend effizienter und kostengünstiger zu erzeugen.

Quelle: BSW-Solar

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Kommentar abschicken
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 226903 / Stromversorgungen)