Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forschung öffnet neue Horizonte für Solarzellen

26.09.2003


Papierdünne Siliciumsolarzelle aus dem Fraunhofer ISE: industrienahe Zellstruktur lasergefeuerte Rückseitenpunktkontakte, 20% Wirkungsgrad


Kostensenkende Verfahren untermauern die energiewirtschaftliche Perspektive der Photovoltaik


Die ökologischen und volkswirtschaftlichen Vorteile der Photovoltaik gegenüber den konventionellen Energien sowie das außerordentlich hohe technische Potenzial machen Strom aus Solarzellen zu einem entscheidenden Bestandteil im Energiemix der Zukunft. Der Sprecher des FVS, Prof. Luther betont: "Die Photovoltaik hat langfristig gesehen eine unverzichtbare energiewirtschaftliche Perspektive in Deutschland."

Um dieses Potenzial auf nachhaltige Weise zu erschließen, ist eine engagierte und langfristig angelegte Forschung und Technologieentwicklung unabdingbar. Voraussetzung hierfür ist eine kontinuierliche und deutlich steigende Förderung für die Forschung und Entwicklung der erneuerbaren Energiequellen.


Die Bundesregierung plant allerdings, die Forschungsmittel für erneuerbare Energien und rationelle Energieverwendung im nächsten Jahr (um ca. 40 Mio. Euro) drastisch abzusenken.

Der FVS fordert dagegen nach wie vor eine Verdoppelung der öffentlichen Forschungsförderung für erneuerbare Energien auf 300 Mio. Euro innerhalb der nächsten fünf Jahre. Mit diesen Mitteln können durch kostensenkende Innovationen und durch die Entwicklung neuer Produkte und Verfahren die weitere Einführung von Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien vorangetrieben werden. Damit kommen diese Mittel auch optimal der Solarindustrie zugute.

Die Forschungsziele des ForschungsVerbunds Sonnenenergie sind in einer neuen Broschüre veröffentlicht.

Neuste Ergebnisse der Solarzellenforschung zeigen, dass die Photovoltaik ein zunehmend wirtschaftliches Potenzial entwickelt. So erobern Solarzellen nach und nach vielseitige Märkte:

- Innovative Produktionstechniken für dünne Silicium-Solarzellen schaffen die Basis für weniger Materialverbrauch und merkliche Kostensenkungen.
- Dünnschichtsolarzellen können auf Grund ihrer Materialeigenschaften auch auf flexiblen Substraten, wie Metall- oder Polymerfolien, aufgebracht werden, wodurch sich neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen.
- Bifaciale Solarmodule, die das Sonnenlicht mit ihrer Vor- und Rückseite nutzen, erlauben eine deutliche Steigerung des Wirkungsgrades.
- Neue Ansätze in der Leistungselektronik ermöglichen preiswertere Solarzellenanlagen mit hohen Wirkungsgraden.

Neben den etablierten Silicium-Solarzellen schaffen Solarzellen auf Galliumarsenid-Basis und neue Dünnschichtsolarzellen den Sprung von der Forschung in den PV-Markt. Technologische Fortschritte und neue Materialien führen zu

- Rekordwirkungsgraden von über 30 %,
- zur Verkürzung der Energierückzahlzeiten auf unter zwei Jahre und
- zu multifunktionalen Nutzungen von PV-Anlagen
(Stromerzeugung, Fassadengestaltung, Antennenfunktion, Abschattung und Schalldämmung).

Die Kombination von neuen Materialien, Systemtechnik und verbesserten Wirkungsgraden haben die Leistungsfähigkeit und die Einsatzmöglichkeiten von Solarzellen deutlich gesteigert. Beim derzeitigen Stand der Anlagentechnik spielt eine Photovoltaikanlage in etwa drei bis fünf Jahren die Energie ein, die zu ihrer Herstellung aufgewendet wurde. Diese Energierückzahlzeit wird sich in der näheren Zukunft durch Einsatz neuer Technologien weiter erheblich verkürzen.

Forschungsförderung beschleunigt die Technologieentwicklung und senkt die Einführungskosten. Heute ist Deutschland nach Japan die Nummer zwei auf dem Photovoltaik-Weltmarkt. Um diesen Erfolg in Zukunft halten zu können, ist ein kontinuierlichen Technologietransfer aus Forschung und Entwicklung in die Solarindustrie notwendig. Denn innovative Prozesse, neue Materialien, neue Analyseverfahren und neue Konzepte zur Leistungssteigerung, die in den Instituten des ForschungsVerbunds Sonnenenergie entwickelt wurden, haben dazu beigetragen, der deutschen Industrie einen unbestritten vorderen Rang im globalen PV-Wettbewerb zu ermöglichen. Dieser Technologievorsprung muss durch zielgerichtete Forschung und Entwicklung erhalten und ausgebaut werden.

Doch das Verhältnis zwischen der Förderung der Markteinführung von erneuerbaren Energien und der Förderung der Forschung ist nicht ausgewogen. Der FVS fordert die Bundesregierung auf, die Balance zwischen Markteinführungsförderung und Forschungsförderung wieder herzustellen. Intensive Forschung und Entwicklung beeinflussen die technologische Lernkurve in ebenso starkem Maße wie Produktionssteigerungen und Rationalisierungen. Die Gesellschaft kann durch Forschungsförderung die Entwicklung der erneuerbaren Energien beschleunigen und gleichzeitig Kosten sparen.

Der FVS warnt davor, die Forschungsmittel wie geplant um 40 Mio. Euro zu reduzieren, es ist vielmehr notwendig, die Mittel für Forschung und Entwicklung deutlich zu steigern. Durch Markteinführungsprogramme allein ist die von der Bundesregierung vorgesehene beschleunigte Einführung der erneuerbaren Energien nicht zu schaffen.

Energiewirtschaftliche Perspektive der Photovoltaik: Wie geht es in Zukunft weiter? Die Photovoltaik hat bei der Stromerzeugung in Mitteleuropa bei weitem das höchste technische Potenzial (Angabe nach Bundesverband Solarindustrie) unter den Erneuerbaren. Das heißt aus der angebotenen solaren Strahlungsenergie kann man technisch gesehen mit Photovoltaik den gesamten Strombedarf decken. Langfristig wird sie eine entscheidende Säule im nachhaltigen Energiemix darstellen. Schon heute ist Deutschland mit einer installierten Leistung von insgesamt mehr als 420 MW (Angabe nach Bundesverband Solarindustrie ) und einer jährlichen Solarzellenproduktion von ca. 150 MW (Angabe nach Jahrbuch Erneuerbare Energien 2002 / 2003) die Nummer eins in Europa und nach Japan die Nummer zwei auf dem Photovoltaik-Weltmarkt.

Im vergangenen Jahrzehnt sind die Märkte für Photovoltaik jährlich um ca. 30 % gewachsen. In 2002 waren weltweit Module mit einer Gesamtleistung von 2,2 GW installiert; 2002 wurden weltweit ca. 530 MWP (Angaben nach PSE Projektgesellschaft Energiesysteme mbH) ausgeliefert.

Mit der Steigerung der Modulproduktion geht eine stetige Senkung der Kosten für Module einher. Die technologische Lernkurve der Photovoltaikmodule folgt dabei dem für industrielle Massenprodukte üblichen Verlauf: Mit jeder Verdopplung des insgesamt gefertigten Produktionsvolumens wird eine Kostensenkung von etwa 20% erreicht. Zur Zeit liegt der Anteil der Photovoltaik bei 0,1 % der Stromversorgung in Deutschland (Angabe nach VDEW). Extrapoliert man die bisherige Entwicklung, so kann der Anteil der Photovoltaik in Deutschland pro Jahrzehnt um den Faktor 10 steigen.

Vorteile der PV: Grundsätzlich hat die Photovoltaik bei weitem das größte globale Stromerzeugungspotenzial aller erneuerbaren Energien und es ist am gleichmäßigsten auf der Erde verteilt. Vorteile und Alleinstellungsmerkmale der Photovoltaik sind:

- Modularität, die Anlagengrößen von einem Solar-Home-System bis zu Kraftwerken möglich macht
- Solarzellen sind heute schon kostengünstig attraktiv im Markt der netzfernen Anwendungen.
- In Zeiten mit hohem Strombedarf können Solarzellen sogenannten Spitzenstrom liefern. In Deutschland ist dies vor allem zur Mittagszeit der Fall, wenn zeitabhängige Tarife und Preise (etwa an den Strombörsen) den PV-Kosten entgegenkommen und PV-Strom zunehmend wirtschaftlich und konkurrenzfähig machen.
- Photovoltaik-Systeme können unter Sicherheitsaspekten so ausgelegt werden, dass sie bei Ausfall des Netzstroms immer eine Minimalversorgung sicher stellen.

"Forschungsziele 2004"

In dieser neuen Broschüre stellt der FVS seine Forschungsziele für die nächsten Jahre vor. Sie gibt einen Überblick, mit welchen Technologien aus erneuerbaren Energien die Energieversorgung mit Strom, Wärme, Treib- und Kraftstoffen gewährleistet werden kann. Hier wird konkret die Frage beantwortet, wofür die Solarenergieforschung die geforderten Forschungsmittel benötigt. Die Broschüre möchte der Öffentlichkeit die Forschungsaktivitäten darstellen und den Mitteleinsatz transparent machen. Sie ist kostenlos in der Geschäftsstelle erhältlich und wird demnächst auch im Internet angeboten.

Ansprechpartner:

Dr. Gerd Stadermann, FVS-Geschäftsführer
Petra Szczepanski, FVS-Öffentlichkeitsarbeit
Kekuléstraße 5, 12489 Berlin
Tel. 030-8062-1337, Fax -1333
E-Mail: fvs@hmi.de

Petra Szczepanski | idw
Weitere Informationen:
http://www.fv-sonnenenergie.de

Weitere Berichte zu: FVS Photovoltaik Solarindustrie Solarzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht »ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Intelligentes Lademanagement entwickelt – Forschungsprojekt ePlanB abgeschlossen
18.10.2017 | Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise