Ein Hauch von Solarzelle

Freiburg · Solarzellen sparen Strom – bei ihrer Herstellung wird jedoch viel Energie verpulvert. Nun haben Ingenieure der Fraunhofer-Gesellschaft ein Verfahren vorgestellt, das sehr viel sparsamer ist.

 Ingenieure der Fraunhofer-Gesellschaft haben ein neues Verfahren zur Herstellung superdünner Solarzellen vorgestellt. Foto: ISE

Ingenieure der Fraunhofer-Gesellschaft haben ein neues Verfahren zur Herstellung superdünner Solarzellen vorgestellt. Foto: ISE

Foto: ISE

Solarzellen benötigen Silizium. Die glitzernden Module auf den Dächern vieler Häuser nutzen das Halbleitermaterial, um Licht direkt in Strom zu wandeln. Doch auch wenn Forschungsinstitute regelmäßig Rekorde beim Wirkungsgrad - der aktuelle Spitzenwert sogenannter Mehrfachzellen beträgt 46 Prozent - melden, geht bei der Produktion viel Energie verloren.

Solarzellen werden aus dünnen Silizium-Scheiben aufgebaut, den Wafern. Bei ihrer Herstellung werden 50 Prozent des Ausgangsmaterials zu Abfall. Nun haben Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg ein Verfahren vorgestellt, das diese Verluste stark reduzieren soll. Die Herstellung eines Silizium-Wafers verschlingt viel Energie. Das Rohmaterial wird in einem chemischen Prozess von Verunreinigungen befreit und dann bei über 1400 Grad Celsius geschmolzen. Aus den bis zu einer Tonne schweren Siliziumblöcken werden Zylinder hergestellt, die schließlich in Scheiben zersägt werden, die Wafer. Dabei löst sich die Hälfte des Materials in Staub auf, so das ISE. Die Verluste, die bei der Zerlegung der Silizium-Salami anfallen, wollen die Fraunhofer-Forscher nun vermeiden. Statt einen Zylinder zu zersägen, wollen sie die Wafer gezielt aufbauen. Dabei sollen die Solarzellen aus hocherhitztem gasförmigen Silizium Atomlage für Atomlage aufgebaut werden.

"Die Wafer sind gleichwertig mit den konventionell hergestellten", erklärt Stefan Janz vom ISE. Die Silziumscheibe wachse dabei so, wie sie benötigt werde und könne praktisch beliebig dünn hergestellt werden - das Verfahren sei damit ideal für Solarzellen . Heute dürfen Wafer aus technischen Gründen nicht viel dünner als 0,2 Millimeter werden. Wenn sich durch diese Produktionsmethode der Preis eines Wafers auf die Hälfte drücken lasse, könnten die Kosten für das gesamte Solarmodul um ein Fünftel sinken, so das ISE.

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