Neue Solartechnik
Sonnenenergie ohne Silizium

Die Solartechnik boomt, gleichzeitig wird der wichtigste Rohstoff knapp. Zwar werden die Produktionskapazitäten für Silizium derzeit ausgebaut – doch parallel setzen die Hersteller zunehmend auf weniger materialintensive Varianten wie Dünnschicht-Solarzellen auf Glasbasis. Die Leipziger Firma Solarion geht einen Schritt weiter: Ihre neue Generation von Solarzellen kommt ganz ohne Silizium aus.

DÜSSELDORF. Die Dünnschicht-Solarfolie von Solarion ist nur wenige Tausendstel Millimeter dünn und sehr beweglich. Damit eignet sie sich prinzipiell für zahlreiche Nischenanwendungen wie stromliefernde Autodächer und Textilien, solar aufladbare Handys und Geldkarten. „Wir haben viele entsprechende Anfragen“, sagt Solarions Technikchef Karsten Otte.

Bisher hat sich das Unternehmen bei der Entwicklung von Anwendungen auf einen Solarstrom-Generator für die Raumfahrt konzentriert, an dem es gemeinsam mit dem französisch-italienischen Raumfahrt-Ausrüster Alcatel Alenia Space für die Europäische Raumfahrtagentur Esa arbeitet. Parallel lief die Weiterentwicklung der Solarfolie vom Labormuster zum serienmäßig herstellbaren Massenprodukt.

Mit seinen Pilotanlagen kann Solarion derzeit ein 20 Zentimeter breites und 100 Meter langes Solarfolienband fertigen. Die Dünnschichtfolie ist mit 30 Mikrometern hauchdünn, mit 70 Gramm je Quadratmeter sehr leicht. Als Trägermaterial dient eine Kunststoff-Folie, die zunächst mit einer Molybdänschicht für den Rückkontakt der Solarfolie beschichtet wird.

Komplizierte Beschichtung

Herzstück der Technologie ist der Verfahrensschritt, bei dem die Folie in einem speziellen Ionenstrahl-Prozess eine Halbleiter-Schicht aus Kupfer, Indium und Selen (CIS) erhält, die die Sonnenenergie in Strom umwandelt. In weiteren Verfahrensschritten kommen eine Pufferschicht aus Cadmium und eine Frontkontakt-Schicht aus Zinkoxid hinzu, bevor die Folie auf Zellengröße zugeschnitten und mit einem Netz aus Metallkontakten überzogen wird.

Die komplizierte CIS-Beschichtung ist derzeit noch das technologische Nadelöhr des Verfahrens, das zunächst mit einer weiteren Vakuum-Beschichtungsanlage geweitet werden soll. Für das kommende Jahr ist dann der nächste Entwicklungsschritt mit größeren Anlagen geplant, auf denen sich 80 bis 100 Zentimeter breite Folienbänder herstellen lassen. Bis 2008 soll eine Massenproduktion aufgebaut werden, die jährlich Solarzellen mit einer Leistung von 25 Megawatt Peak herstellen kann (Megawatt Peak steht für die Leistung bei optimalen Bedingungen). Die dafür nötigen Investitionen beziffert Solarion-Geschäftsführer Walter Andress mit einem „zweistelligen Millionen-Euro-Betrag“, der per Kapitalerhöhung aufgebracht werden soll.

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