Bringt die Sonne auf den Punkt

Concentrix Solar GmbH in Freiburg gegründet

Konzentrator-Photovoltaik-Systeme bündeln das Sonnenlicht und fokussieren es mit Hilfe von Linsen auf winzig kleine Solarzellen. Ein Ansatz, der auch die Verwendung teurer hocheffizienter Materialien erlaubt, da sich durch die Konzentration des Sonnenlichts die benötigte Solarzellenfläche reduziert. Mit dem Ziel der Herstellung und Vermarktung von Konzentrator- Photovoltaikmodulen und -systemen wurde in Freiburg jetzt die Concentrix Solar GmbH ins Leben gerufen, als jüngste Firmenausgründung aus dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Technologische Grundlage sind die am Fraunhofer ISE entwickelten FLATCON®- Module, die hocheffiziente Solarzellen mit kostengünstiger Modul- und Linsentechnologie verbinden. „Konzentrator- Photovoltaiksysteme haben das Potenzial, die Stromgestehungskosten für große Kraftwerkseinheiten an sonnenreichen Standorten erheblich zu senken“, so Geschäftsführer Hansjörg Lerchenmüller. „Wir werden nun eine Pilotfertigung für Konzentrator-PV-Module aufbauen und anschließend größere Demonstrations- Projekte realisieren.“

Bereits seit vielen Jahren gibt es in der Photovoltaik Ansätze, mit konzentrierter Solarstrahlung zu arbeiten. Vor einem entscheidenden Durchbruch steht die Konzentrator- Technologie jetzt nicht zuletzt deshalb, weil bei hocheffizienten Solarzellen auf der Basis von III-V-Halbleitern große Fortschritte hinsichtlich des Wirkungsgrads erzielt wurden. Andreas Bett, Projektleiter am Fraunhofer ISE und einer der Ideengeber für die FLATCON®-Technologie sieht ein hohes Potenzial in der Entwicklung der Modulwirkungsgrade: „Prototypen liegen bereits heute bei 23%. Mit Fraunhofer-Institut für unserer jüngst entwickelten 35%-Zelle halten wir sogar Modulwirkungsgrade von bis zu 28% für möglich.“ Das FLATCON®-Modul besteht im Wesentlichen aus einer Glas-Box, an deren Oberseite 4 x 4 cm² große Fresnel-Linsen das Sonnenlicht 500-fach konzentrieren und auf die an der Unterseite angebrachten Hochleistungszellen von 2 mm Durchmesser lenken. Die Module werden zweiachsig der Sonne nachgeführt, damit der Brennpunkt der Linse jederzeit den aktiven Bereich der Solarzelle trifft. Ein FLATCON®- System besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Modulen, die auf einer Nachführeinheit, einem sogenannten Tracker installiert sind.

Mit ihrem Plan, diese Technologie zu einem industriellen Massenprodukt weiterzuentwickeln, zielt die Concentrix Solar GmbH vor allem auf größere Kraftwerkseinheiten von 100 kW bis mehrere MW in sonnenreichen Regionen. Denn die Stromgestehungskosten für FLATCON®-Kraftwerke sind stark abhängig vom Standort bzw. von der verfügbaren Solarstrahlung. An Orten mit Einstrahlungsverhältnissen wie in München, Freiburg oder Paris kann das FLATCON®-System nicht mit den fest aufgestellten Flachmodulen der Silicium- Photovoltaik konkurrieren. Für Standorte in Südeuropa jedoch sind die solaren Stromgestehungskosten für die Konzentrator-Technologie günstiger als für die herkömmliche Alternative. Eine Kostenanalyse ergab, dass Kunden an guten Standorten in Spanien mit einem Kostenvorteil von über 15% rechnen können. Für Regionen mit höherem Direktstrahlungsanteil wie Wüstenregionen in Nordafrika oder USA steigt der errechnete Kostenvorteil sogar auf über 20%.

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