Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Netzwerk Innocis bringt Entwicklung flexibler Dünnschicht-Solarzellen voran

17.01.2003


Wenn demnächst Solarzellenfolien auf Autos kleben oder Satelliten mit Energie versorgen, dann haben auch Wissenschaftler der Universität Leipzig ihren Anteil daran. Sie sind mit vier Teilprojekten am Netzwerk Innocis beteiligt.

In wenigen Wochen wird in der Solarion GmbH Leipzig auf einer Pilotanlage mit der Herstellung flexibler Dünnschicht-Solarzellen, einer sogenannten Solarfolie, begonnen. Mit einer neuen ionenstrahlgestützten Technologie werden dabei auf dünne Polymerfolien effiziente Dünnschichtsolarzellen auf Basis von Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS) aufgetragen. Solche Solarzellen können bei Massenfertigung die Kosten enorm senken. Sie werden dünner als ein Blatt Papier sein, flexibel, ultraleicht und praktisch auf jede Oberfläche aufbringbar. Das erschließt gegenüber den bislang üblicherweise auf Glasflächen aufgebrachten Solarzellen zahllose neue Anwendungsfelder. Die Produktion soll bis Anfang 2004 schrittweise auf eine Kapazität von 5000 Quadratmetern bzw. 0,5 Megawatt Spitzenleistung ausgebaut werden. Der Öffentlichkeit vorgestellt wird das Projekt im Rahmen der Leipziger Fachmessen enertec (Internationale Fachmesse für Energie) und Terratec (internationale Fachmesse für Umwelttechnik und Umweltdienstleistungen) vom 11.-14. März 2003 sowie auf der Hannover Messe vom 07.-12. April 2003.

Die Entwicklung dieser Dünnschicht-Solarzellen ist ein Ergebnis des Projektes Innocis. Der Begriff Innocis (Inno von Innovation /CIS aus Kupfer, Indium, Selen) bezeichnet ein Forschungs- und Entwicklungs-Netzwerk im Technologie-Dreieck Leipzig-Dresden- Chemnitz. Das Projekt mit dem vollen Namen "Wachstumskern Innocis - Kostengünstige flexible CIS Photovoltaik" vereint 14 Verbundpartner, die an Teilprojekten arbeiten. Neben dem Initiator und Koordinator Solarion GmbH sind dies vier weitere Unternehmen in der Industrie, die unter anderem Anlagen und Ausrüstungen für die Halbleiter-Dünnschichtechnologie herstellen, drei Partner am Leipziger Institut für Oberflächenmodifizierung, einer am Dresdener Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik und fünf an der Universität Leipzig.

Das Netzwerk Innocis ist eine von 123 Initiativen, die sich Anfang 2001 im Rahmen des vom BMBF ausgeschriebenen Programms "Innovative Regionale Wachstumskerne" um eine Förderung bewarben. Dadurch sollen Impulse für industrielles Wachstum und die Schaffung zukunftssicherer Arbeitsplätze in enger Verbindung mit regionaler Forschungskompetenz und kommunaler Politik gegeben werden.

Aus der Vielzahl der Anträge wählte das BMBF im August 2001 neun Initiativen aus, die insgesamt 138 Einzelprojekte beinhalten. Das finanzielle Volumen aller Projekte im Innocis- Verbund liegt bei rund 5,4 Millionen Euro.

Zu den fünf Partnern an der Universität Leipzig zählt neben dem Institut für Anorganische Chemie, dem Wilhelm-Ostwald-Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, dem Institut für Nukleare Festkörperphysik und dem Institut für Experimentelle Physik II das Institut für Mineralogie, Kristallographie und Materialwissenschaft (IMKM). Hier wird ein Teilprojekt betreut, nämlich die Entwicklung von alternativen cadmiumfreien Pufferschichten für die Solarzellen. "Diese Pufferschicht ist nur eine von mehreren Schichten, die für die in der Solarzelle ablaufende Umwandlung von Sonnenenergie in Elektroenergie nötig ist ", erläutert Dr. Gerald Wagner, der am IMKM mit dem Projekts betraut ist. "In der Absorberschicht der Solarzelle werden durch die Absorption von Photonen Paare von Ladungsträgern gebildet (innerer Photoeffekt), die durch den p/n-Übergang, der zwischen Absorber- und Pufferschicht realisiert werden muss, getrennt werden und sich dann frei bewegen müssen. Durch eine geeignete Polung der Zelle ergibt sich der gewünschte Stromfluss ." Bis dahin nichts Neues. Das Bestreben der Wissenschaftler am IMKM ist es nun, das giftige Schwermetall Cadmium, das bislang für die Herstellung der Cadmiumsulfid-Pufferschicht eingesetzt wird, durch Zink zu ersetzen.

"Dieses Problem ist in einem Verbund wie dem Innocis-Projekt optimal lösbar", so Dr. Wagner. "Zum einen natürlich durch die finanziellen Mittel, die uns aus dieser Quelle zur Verfügung gestellt werden und sowohl Personalstellen sicherten als auch die gerätetechnische Ausstattung verbesserten. Andererseits ermöglicht dieser Projektverbund den Zugriff auf Apparaturen und Messmethoden, die an unserem Institut nicht vorhanden sind. Ein Hauptanliegen unserer Bestrebungen ist die Herstellung von stöchiometrischen Schichten, wobei die Heteroübergänge zwischen den verschiedenen Schichten innerhalb der Solarzelle möglichst "chemisch scharf" sein sollen. In Hinblick auf die Analyse der Schichtzusammensetzung und die Schärfe der Heteroübergänge wurde das 1994 an unserem Institut installierte Hochauflösungselektronenmikroskop vom Typ Philips CM 200 dank der vom BMBF bereitgestellten finanziellen Mittel mit einem EDX-Analysesystem komplettiert. Mit diesem System gelingt es, die chemische Zusammensetzung mit hoher örtlicher Auflösung (Strahldurchmesser nur wenige Nanometer) an sogenannten Querschnitten über mehrere Schichten hinweg zu messen. Das ist für die Prozesskontrolle und somit für die Verbesserung der Qualität der Solarzellen hilfreich. Insgesamt standen uns im vergangenen Jahr 207.000 Euro zur Verfügung. 2003 können wir mit 118.458 Euro planen."

Andererseits, so Dr. Wagner, habe Innocis wertvolle Partnerschaften geknüpft oder verstärkt, die auch nach Abschluss der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in Sachen Solarfolie keinesfalls wieder im Sande verlaufen werden.



Weitere Informationen:


Dr. Gerald Wagner
Telefon: 0341 97 97 36 511 bzw. 517
E-Mail: wagner@Kristall.tachemie.uni-leipzig.de


Solarion GmbH
Tel.: +49 (0)341 14794
E-Mail: info@solarion.de

Dr. Bärbel Adams | Universität Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.uni-leipzig.de/~minkrist

Weitere Berichte zu: BMBF Dünnschicht-Solarzelle IMKM Innocis Schicht Solarzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht IT-Kühlung: So schaffen Kleinbetriebe den Sprung in die IT-Profiliga
23.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Plug & Play: Drei auf einen Streich
29.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Deutscher Innovationspreis für Klima und Umwelt 2017 ausgeschrieben

23.01.2017 | Förderungen Preise

Aufwind für die Luftfahrt: University of Twente entwickelt leistungsstarke Verbindungsmethode

23.01.2017 | Maschinenbau