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Hoffnungsträger für die Energiewende

Von Manfred Lindinger
19.04.2022
, 20:17
Photovoltaikanlage in Wittenburg: Immer größere Flächen sind nur ein kleiner Teil der Lösung.
Hoffnungsträger für die Energiewende: Als Tandem sorgen dünne Halbleiterschichten in Solarzellen für mehr Effizienz. Erwächst dem Silizium Konkurrenz?
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Unsere Sonne ist eine unerschöpfliche Energiequelle. Könnte man nur einen Bruchteil der auf die Erde treffenden Sonnenstrahlen anzapfen, wäre das die Lösung aller Energieprobleme. Die Photovoltaik spielt bei der Energiegewinnung aber noch immer eine eher untergeordnete Rolle. Sie deckt gegenwärtig erst rund drei Prozent des weltweiten Stromverbrauchs. In Deutschland, wo sie eine Säule der Energiewende ist, betrug der Anteil im vergangenen Jahr immerhin neun Prozent. Bis 2030 soll er laut Robert Habecks Osterpaket kräftig anwachsen, von derzeit 59 auf 215 Gigawatt Gesamtleistung. Soll mehr Sonnenlicht in Elektrizität verwandelt werden, reicht es aber nicht, einfach die Fläche der Solarmodule zu vergrößern. Man muss vor allem ihren Wirkungsgrad erhöhen. Dabei gilt es, Material- und Herstellungskosten möglichst gering zu halten – Anforderungen, denen Entwickler von Solarzellen mit neuen Ansätzen begegnen.

Der überwiegende Teil der weltweit installierten Solarmodule besteht aus Silizium. Im Labor stoßen die besten monokristallinen Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von knapp 27 Prozent schon fast an ihr theoretisches Limit. Doch diese Zellen sind teuer und speziellen Anwendungen vorbehalten. Günstiger sind polykristalline Siliziumzellen, die man für Photovoltaikanlagen verwendet. Sie kommen auf rund 20 Prozent. Auf verschiedenen Wegen versucht man, die Effizienz zu erhöhen: Um die Schattenbildung zu vermeiden, werden elektrische Kontakte auf die Rückseite verlegt. Spezielle Oberflächenstrukturierungen sollen Reflexionsverluste verringern. Einige Solarzellen wandeln auch das Sonnenlicht in Elektrizität um, das auf der Rückseite eindringt. Auf diese Weise konnte der Wirkungsgrad zuletzt auf 22 Prozent gesteigert werden. Damit dürfte für die polykristallinen Solarzellen jedoch fast das Ende der Fahnenstange erreicht sein.

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Quelle: F.A.Z
Manfred Lindinger - Portraitaufnahme für das Blaue Buch "Die Redaktion stellt sich vor" der Frankfurter Allgemeinen Zeitung
Manfred Lindinger
Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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