Neue Solarzelle für noch mehr Energie aus Photovoltaik

Photovoltaik-Technologie wird immer wichtiger und eine tragende Säule der zukünftigen Energieversorgung sein. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) ist eine der weltweit führenden Forschungseinrichtungen für Solarenergie und verzeichnet immer wieder neue Erfolge. Gemeinsam mit ihrem Industriepartner EVG erreicht das Fraunhofer ISE nun eine Solarenergieumwandlung von 33,3 Prozent. Damit stellen die Freiburger Forscher einen Rekordwert auf.

Photovoltaik spielt eine entscheidende Rolle bei der zukünftigen Energieversorgung. Bildquelle: blickpixel / pixabay.com

Das Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

In Freiburg im Breisgau wurde 1981 das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) gegründet. Mit 1200 Mitarbeitern ist das Institut heute das größte Solarforschungsinstitut in Europa und eine weltweit führende Forschungseinrichtung im Bereich der Photovoltaik-Technologie. Im Fraunhofer ISE werden technische Voraussetzungen für eine umweltfreundliche und effiziente Energieversorgung geschaffen. Forschungsschwerpunkte im Freiburger Institut sind:

  • Energiegewinnung
  • Energieeffizienz
  • Energieverteilung
  • Energiespeicherung

Außerdem bietet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme Prüfleistungen und Zertifizierungsleistungen an. Zusätzlich entwickelt es Materialien, Systeme, Komponenten und Verfahren in den verschiedenen Geschäftsfeldern:

  • Energieeffiziente Gebäude und Gebäudetechnik
  • Angewandte Optik und funktionale Oberflächen
  • Silicium-Photovoltaik und alternative Photovoltaik-Technologien
  • Regenerative Stromversorgung
  • Wasserstofftechnologie
  • Solarthermie

Deutschland steht in Sachen Forschung und Anlagenbau für Photovoltaik weltweit an der Spitze. Das Fraunhofer ISE selbst zeichnet sich durch eine herausragende Laborinfrastruktur aus. Deutsche Forscher wie der Institutsleiter des Fraunhofer ISE Prof. Dr. Hans-Martin Henning sind sich dessen bewusst und sehen auch die Wichtigkeit der Solarenergie-Forschung. Auch die Forschungsergebnisse des Instituts in Freiburg zeigen, dass Photovoltaik und auch die Windenergie eine entscheidende Rolle bei der zukünftigen Energieversorgung spielen. Um die Forschung weiter voranzutreiben, wurde letztes Jahr am 4. Oktober der Grundstein für ein neues Forschungszentrum gelegt. Das Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen soll Ende 2019 fertig gestellt werden.

Immer mehr Sonnenlicht in Strom umwandeln

Den Forschern des Freiburger Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ist bewusst, dass Solarzellen aus Silicium den globalen Photovoltaikmarkt dominieren. Deswegen haben sie eine neue Technologie auf dieser Basis entwickelt. Bereits 2016 konnte das ISE gemeinsam mit dem Industriepartner EVG 30,2 Prozent der Solarenergie in Strom umwandeln, im März 2017 waren es dann 31,3 Prozent. Die neue Solarzelle der Freiburger Forscher wandelt ein Drittel, sprich 33,3 Prozent, der Sonnenenergie in erneuerbare Energie um. Das ist ein neuer Rekordwert, der zeigt, dass weiterhin viel Potenzial in Photovoltaik steckt.

Die neu entwickelte Solarzelle kann wie herkömmliche Silicium-Solarzellen ohne Probleme in Photovoltaik-Module integriert werden. Nun könnte man argumentieren, dass die Verwendung des vergleichsweise teuren Halbleitermaterials Silicium kostspielig sei. Allerdings ist die aufgetragene Schicht so dünn, dass die Materialkosten am Ende keinerlei Rolle mehr spielen. Inzwischen sind die Photovoltaik-Kosten so weit gesunken, dass Photovoltaik eine reale wirtschaftliche Alternative zu konventionellen Energien darstellt. Dank der massiven Kostensenkung, die in den letzten Jahrzehnten stattfand, ist der Solarstrom heute auch wettbewerbsfähig. Der neueste Erfolg des Fraunhofer ISE zeigt, dass auch durch den Materialverbrauch Kosten weiter gesenkt werden können. Außerdem benötigt die neue Solarzelle nicht nur weniger Material, sondern auch weniger Modulfläche und weniger Produktionskosten. Auf diese Weise kann erneuerbare Energie immer ressourcenschonender hergestellt werden.

Auch die 75-köpfige Expertenjury des renommierten GreenTec Awards erkannte die Leistung des Forschungsteams des Fraunhofer ISE und wählte deren Entwicklung unter die Top drei in der Kategorie Energie. Die Jury setzt sich aus Fachleuten aus den Bereichen Wirtschaft, Wissenschaft, Medien und verschiedenen Verbänden zusammen. Der Award hat sich außerdem seit der Gründung 2008 zum weltweit bedeutendsten Umweltpreis entwickelt.

Die nächsten Schritte in der Solarenergie-Forschung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ist die Entwicklung von Maschinen für die Großfertigung der neuen Technik. Nach Einschätzungen von Experten vergehen noch fünf bis zehn Jahre, bis es zu einer Serienfertigung der neuen Solarzelle kommt.

Vorteile von Solarenergie schon heute nutzen

Solarenergie und der daraus erzeugte Strom bringen einige Vorteile mit sich. Der offensichtlichste Vorteil ist wohl die Möglichkeit, mit der Nutzung von erneuerbaren Energien die Umwelt zu schonen. Zudem hat man mit der Sonne eine unerschöpfliche Energiequelle, im Gegensatz zu den fossilen Brennstoffen. Mit der Nutzung von Solarzellen ist man außerdem nicht mehr von Stromerzeugern, Energieversorgern und Stromanbietern abhängig. Auf diese Weise macht man sich auch unabhängig von ölfordernden Staaten und dem andauernden Anstieg der Stromkosten. So könnten in Zukunft eventuell sogar Energiekrisen vermieden werden.

Nicht zu verachten ist auch der Preisvorteil eines Stromtarifs mit Ökostrom. Immer noch sind viele der Meinung, Strom aus erneuerbaren Energien sei wesentlich teurer als „normaler“ Strom. Das ist eine falsche Annahme. Häufig ist der Ökostrom sogar die wesentlich günstigere Alternative. Ein Stromvergleich kann helfen, herauszufinden, ob sich die Umstellung auf einen Tarif mit Ökostrom lohnt. Generell sollte man regelmäßig den Stromanbieter wechseln, um Neukundenboni mitzunehmen und nicht zu teuren Strom einzukaufen. Auch wer Strom aus erneuerbaren Energien nutzt, hat diese Möglichkeit. Inzwischen bieten viele Energieversorger Strom aus erneuerbaren Energien an, ein regelmäßiger Anbieterwechsel sollte daher kein Problem sein.

Photovoltaik spielt eine entscheidende Rolle bei der zukünftigen Energieversorgung. Bildquelle: blickpixel / pixabay.com