Zukunftsmarkt Photovoltaik und Energie sparende Glasflächenbeschichtung

Laut einer Prognose des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung zu globalen Umweltveränderungen dürfte sich der weltweite Energiemix ab dem Jahr 2050 zu einem großen Teil aus Solarstrom zusammensetzen. Die umweltfreundliche Photovoltaik erlebt derzeit einen Boom, Unternehmen für die Herstellung von Solarzellen sind Stars am Aktienmarkt.

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus stellt selbst keine Solarzellen her, aber zahlreiche Produkte des Unternehmens wie Infrarotlampen oder Sputtertargets spielen bei der Produktion von Solarzellen eine Rolle. Sputtertargets sind auch für die Großflächenbeschichtung von Glasflächen bei Privathäusern wie auch Bürogebäuden unentbehrlich geworden und leisten einen wertvollen Beitrag zur Energieeinsparung im Sommer wie im Winter. Den Beitrag dieser Produkte veranschaulichte Heraeus auf dem Heraeus-Technologietag in Hanau, der unter dem Motto „Klima- und Umweltschutz mit innovativen Produkten“ stand.

Unscheinbare Produkte für die Photovoltaik

Solarzellen werden heute zum überwiegenden Teil aus Silizium-basierten Wafermodulen hergestellt. Ein alternatives Herstellungskonzept sind Dünnschichtmodule, die derzeit über rund 5 % Marktanteil verfügen. Bei dieser Methode erfolgt die Solarzellenproduktion in einem Schritt. Dabei werden Materialien wie amorphes Silizium, Gallium-Arsenid (GaAs) oder Cadmium-Tellurid (CdTe) durch Abscheiden aus der Gasphase über so genannte Sputtertargets direkt auf einem Trägermaterial aufgebracht. Verglichen mit kristallinen Solarzellen aus Siliziumwafern sind Dünnschichtzellen hundertmal dünner. Heraeus entwickelt für beide Konzepte Produkte zur Beschichtung, Verbindungstechnik und Wärmetechnik. Neben Sputtertargets gehören dazu silberhaltige Pasten, die vor allem die Ableitung des Solarstromes aus den Siliziumzellen bei möglichst geringer Abschattung der Solarzelle sicherstellen.

Auch Infrarotwärme kommt bei der Produktion der Solarzellen zum Einsatz. Bei der Herstellung der Zellen erhalten die Basismaterialien Beschichtungen bei hohen Temperaturen im Vakuum. Die Erwärmung unter Vakuum mit IR-Strahlern erfolgt kontaktfrei und damit ohne die Gefahr von Verunreinigungen. Heraeus hat für die Photovoltaik neue Strahler mit einem Reflektor aus opakem Quarzglas entwickelt, mit dem Wärmeprozesse bei der Fertigung von Solarzellen stabilisiert und optimiert werden können.

Mit der richtigen Glasbeschichtung Energie sparen

Die richtige Beschichtung von Fensterglas kann in modernen Büro- und Wohngebäuden zur Energieeinsparung beitragen. So genanntes Low-Emissivity–Glas (niedrig-emittierendes Glas) sorgt dafür, dass im Sommer die Wärmestrahlung der Sonne die Räume nicht aufheizt und so den Energieverbrauch durch Klimaanlagen verringert. Im Winter ermöglicht umgekehrt eine gezielte Beschichtung der Glasinnenfläche, dass die Heizungswärme in den Raum reflektiert wird und somit der Wärmeverlust durch die Fensterscheibe stark reduziert wird. Die Glasindustrie nutzt meterlange Flach- und Rohrtargets von Heraeus zur funktionalen Großflächenbeschichtung von Architekturglas. In Deutschland z.B. enthält praktisch jedes neu produzierte Fenster mindestens eine beschichtete Glasoberfläche, sowohl bei Privathäusern wie auch bei großen Bürobauten. Sputtertargets erzeugen nur Nanometer dünne Schichten auf den Glasflächen. Insbesondere Silber enthaltende Schichtpakete senken den Wärmeverlust und tragen zur Energieeinsparung in modernen Gebäuden bei.

Die innovative Weiterentwicklung von Flach- zu Rohrtargets hat für Glashersteller einige Vorteile: Die zylindrisch geformten Targets entsprechen in Zusammensetzung, Dichte und Reinheit den hohen Qualitätsstandards planar geformter Targets, senken aber aufgrund der besseren Materialausnutzung die Beschichtungskosten und Stabilisieren den Beschichtungsprozess.

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen, dessen Geschäftsfelder die Bereiche Edelmetalle, Sensoren, Dental- und Medizinprodukte, Quarzglas und Speziallichtquellen umfassen. Mit einem Umsatz von über 10 Milliarden Euro und weltweit mehr als 11.000 Mitarbeitern in über 100 Gesellschaften ist Heraeus seit mehr als 150 Jahren ein weltweit anerkannter Edelmetall- und Werkstoffspezialist.

Weitere Informationen:
Dr. Jörg Wetterau
Konzernkommunikation
Heraeus Holding GmbH
Heraeusstraße 12-14
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E-Mail: joerg.wetterau@heraeus.com