Flexible und bunte Solarzellen auf dem Weg zur Marktreife

Flexible und bunte Solarzellen sind auf dem Weg in Richtung kommerzieller Verwendung. Aktuelle Entwicklungs-Ergebnisse werden Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) auf der Nanotechnologie-Fachmesse nano tech 2008 in Tokio präsentieren. Die beiden Projekte repräsentieren dort den Stand der deutschen Nanotechnologie-Forschung im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Flexible Solarzellen könnten Energie für mobile Kleingeräte liefern und sogar als Stromquelle energieautarker Mikrosysteme dienen. Der technische Zugang zur Umsetzung ist, organische Schaltkreise aus halbleitenden Polymeren auf Substratfolien anzubringen. „Wir verwenden kommerziell erhältliches Trägermaterial, das geeignet angepasst wird“, erklärt Michael Niggemann vom Fraunhofer ISE auf Anfrage von pressetext. Ziel ist es, eine massenproduktionstaugliche Herstellung in etablierten Rolle-zu-Rolle-Drucktechniken zu ermöglichen. „Das Druckverfahren ist das, woran wir derzeit arbeiten“, meint Niggemann. Ferner werde nach geeigneten Barrierematerialien für höhere Langzeitstabilität gesucht.

Weiterentwickelt wurden die Farbstoff-Solarzellen der ISE-Teams um Andreas Hinsch (pressetext berichtete: http://www.pte.at/pte.mc?pte=060331026 ). Die in einem Siebdruck-Verfahren gefertigten Solarmodule könnten beliebige, auch mehrfarbige Motive enthalten. In Tokio werden jetzt Prototypen präsentiert, die es auf einen Wirkungsgrad von vier Prozent bringen. Als Konkurrenz zu Silizium-Solarzellen sieht Hinsch die Farbstoff-Module nicht. Entsprechend gestaltete Module für Glasfassaden, die durch die Integration der Solarmodule einen Energieerzeugungs-Beitrag leisten können und gleichzeitig dekorativ oder werbewirksam sind, könnten aber eine Marktnische finden. „Wir wollen zeigen, dass solche Module reproduzierbar und zuverlässig hergestellt werden können“, meint Hinsch gegenüber pressetext. Es werde jetzt eine Zertifizierungs-Phase angestrebt.

Die flexiblen Solarzellen liegen im Wirkungsgrad derzeit bei etwa zwei Prozent für ein Modul von 100 Quadratzentimetern, gibt Niggemann an. Für kleinere Module wären schon höhere Werte erreicht worden, langfristig seinen rund zehn Prozent denkbar, so der Forscher. Auch sie sind im Bereich der Energieausbeute damit keine Konkurrenz zu kristallinen Siliziumkollektoren, die beim chinesischen Anbieter Suntech derzeit vielfach 13 bis 14 Prozent erreichen. Dies ist ein guter Richtwert für handelsübliche Kollektoren, denn Suntech hat den deutschen Anbieter Q-Cells und den Weltmarktführer Sharp beinahe eingeholt, wie aus der aktuellen Ausgabe des Magazins Photon http://www.photon.de hervorgeht. In Forschungsprojekten wurde der Wirkungsgrad von Silizium-Solarzellen schon auf über 40 Prozent getrieben (pressetext berichtete: http://www.pte.at/pte.mc?pte=070801029 ).

Für die Praxis sei aber nicht nur der Wirkungsgrad, sondern besonders das Preis-Leistungs-Verhältnis wichtig, wie Bernd Schüßler, Pressesprecher des Solar Verlags, gegenüber pressetext betont. Zumindest für spezielle Anwendungsbereiche scheinen sich Politik und Wirtschaft diesbezüglich gute Ergebnisse von den ISE-Projekten zu erhoffen. Beide Technologien werden im Rahmen von BMBF-geförderten Projekten und in Zusammenarbeit mit Industriepartnern weiterentwickelt.