Experten sehen die Konzentrator-Photovoltaik am Beginn der Lernkurve

Auf dem zweiten Gipfel zur Konzentrator-Photovoltaik (CPV), vom 28. bis 29. April in Toledo (Spanien) referieren Juan Carlos Miñano und Pablo Benítez von LPI, einem kalifornischen Unternehmen für optisches Design, Prototypenherstellung und Produktion, über neue optische Konzepte und den Wirkungsgrad konzentrierender Photovoltaik-Systeme. Das Duo betont, die jüngste Entwicklung zeige, dass die CPV-Technologie eine großes Optimierungspotenzial habe und am Beginn der industriellen Lernkurve stehe. Miñano und Benítez sind der Ansicht, dass für den Erfolg der CPV sowohl hohe Wirkungsgrade als auch eine starke Konzentration notwendig sind, aber auch ein möglichst günstiges Verhältnis von Wirkungsgrad und Konzentration, das mit hoch entwickelten optischen Systemen zu erreichen sei. Die Verbreitung der CPV erfordere das Zusammenwirken mit Industriezweigen, die derzeit mit hohem Durchsatz bei geringen Kosten arbeiten, wie etwa der Automobilindustrie oder Halbleiterindustrie.

Konzentrator-Photovoltaik kann Kosten der Solarstromerzeugung senken
Eines der Schlüsselelemente eines Konzentrator-Photovoltaiksystems ist das optische System, das Sonnenlicht auf eine Solarzelle bündelt. CPV-Systeme nutzen zweiachsige Nachführsysteme, um mehr Sonnenenergie einzufangen. Der hohe Energie-Output eines effizienteren Systems und die Einsparungen bei kostspieligen Halbleitern sollen der CPV-Technologie wirtschaftliche Vorteile bringen. Die Befürworter der Technologie gehen davon aus, dass die Kosten für Solarstrom aus CPC-Anlagen weiter sinken werden, da große CPV-Karftwerke die Lernkurve der Hersteller hinsichtlich der Großserienfertigung und höherer Systemwirkungsgrade vorantreiben würden. Laut Gustavo Nofuentes, Professor an der University of Jaén (Spanien), hat die Komplexität der erforderlichen, hoch präzisen Nachführsysteme im Kombination mit den anfallenden Wartungsmaßnahmen lange die Einführung kleiner CPV-Anlagen verhindert. Diese könnten nicht von der potenziellen Kostenreduzierung profitieren, die bei größeren CPV-Systemen möglich sei. „Trotz dieser Erwägungen sind einige kleinere und flachere Konstruktionen derzeit auf dem Markt erhältlich. Doch nur das Kostensenkungspotenzial großer Anlagen rechtfertigt den Aufwand für komplexe Nachführsysteme mit Blick auf die Gesamtkosten“, so Nofuentes.

Optik kostet weniger als Solarzellen
Die Vorteile der Konzentration erlauben auch den Ersatz kostenaufwändiger Linsen und Spiegel, berichtet CPV Today, Veranstalter der Tagung, in einer Pressemitteilung. Entscheidend sei, das Sonnenlicht mit optischen Linsen und Spiegeln auf eine sehr kleine Hochleistungssolarzelle zu konzentrieren. Vorteilhaft sei, dass Halbleitermaterial eingespart werden könne und hoch effiziente Stapelzellen (Multi-Junction) zum Einsatz kommen können. Der wichtigste Vorteil seien die Kosten: Bezogen auf die Fläche sei die Optik in einem Konzentratorsystem günstiger als eine Solarzelle. Die Verringerung der Zellfläche könne somit die Kosten des Gesamtsystems senken. Es sei erwiesen, dass eine 1 cm²-große Solarzelle bei 500-facher Konzentration des Sonnenlichts dieselbe Menge Strom produzieren kann wie eine 500 cm² große Solarzellenfläche ohne Konzentration, betont CPV Today. Dies sei besonders bedeutsam, wenn zudem der höhere Wirkungsrad von Multi-Junction-Zellen im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen berücksichtigt werde.

CPV-Systeme können kostengünstige und in der Praxis erprobte Materialen nutzen
Der zweite wesentliche Vorteil betreffe die Produktion und Betriebssicherheit, heißt es in der Pressemitteilung. Konzentratorsysteme sind mechanische Anlagen und können kostengünstige, praxiserprobte Materialien nutzen und mit industriellen Technologien gefertigt werden, die beispielsweise in der Automobil- oder Computerindustrie eingesetzt werden. Die Nutzung verbreiteter Materialien wie Glas und Aluminium für wesentliche Teile des Systems und der deutlich geringere Bedarf an Halbleitermaterial machen Konzentratorsysteme weniger anfällig für Nachschubprobleme und erlauben deren Produktion im industriellen Maßstab.
Weitere Informationen zum 2. CPV-Gipfel unter: http://www.cpvtoday.com/eu09/programme.shtml

23.03.2009 | Quelle: CPV Today | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH