Mehrfachsolarzellen: Forscher vom Fraunhofer ISE erhalten Forschungspreis

Andreas Bett, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und Professor am Institut für Physik der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg sowie Frank Dimroth, Abteilungsleiter für III-V und Konzentrator-Photovoltaik am Fraunhofer ISE, erhalten den mit 1 Million Schweizer Franken dotierten Forschungspreis der Werner Siemens-Stiftung. Basis für die Auszeichnung sind ihre wissenschaftlichen Arbeiten im Bereich der höchsteffizienten Photovoltaik auf der Basis von III-V Halbleiterverbindungen. Gemeinsam mit fünf weiteren Teams sind sie damit Finalisten im Wettbewerb um das „Jahrhundertprojekt“ der Stiftung. „Wir freuen uns sehr, dass wir die Jury mit unserem Konzept einer besonders ressourcenschonenden und umweltfreundlichen Erzeugung von solarem Strom und Wasserstoff überzeugen konnten“, sagt Andreas Bett. „Mit unseren III-V Mehrfachsolarzellen erreichen wir bereits heute Wirkungsgrade bis zu 47,6 Prozent und entwickeln damit die weltweit effizienteste Technologie zur Umwandlung von Sonnenlicht in Strom.“

Im Zentrum des preisgekrönten Antrags steht die Vision einer ressourcenschonenden Energiewende. Dazu wollen die Forscher Solarmodule auf der Basis von III-V Mehrfachsolarzellen wettbewerbsfähig machen. Diese generieren mindestens 30 Prozent mehr Leistung pro Quadratmeter im Vergleich zu heutigen Photovoltaik-Modulen aus kristallinem Silizium. Der Energieverbrauch in der Produktion soll gleichzeitig um 75 Prozent sinken. Basierend auf ihren Ideen erarbeiten die Preisträger nun bis Ende Oktober 2023 ihre detaillierten Konzepte für ein WSS-Forschungszentrum. „Solch ein Forschungszentrum würde es uns ermöglichen der III-V Solartechnologie zum Durchbruch zu verhelfen“, sagt Frank Dimroth. „Wir wollen dabei systematisch Produktionstechnologie weiterentwickeln, technologische Risiken minimieren und zeigen, wie solarer Wasserstoff besonders effizient, nachhaltig und kostengünstig hergestellt werden kann.“

Mehrfachsolarzellen sollen Material und Energie eingesparen

Der Umbau der weltweiten Energiesysteme auf erneuerbare Energien benötigt große Mengen an Ressourcen. Effizientere Umwandlungsprozesse helfen die benötigten Flächen für Solarmodule zu senken. Gleichzeitig kann man die Menge an eingesetztem Halbleitermaterial durch Konzentration des Sonnenlichts reduzieren. Die Forscher entwickeln PV-Module, bei denen man das Sonnenlicht tausendfach konzentriert auf winzige Solarzellen lenkt. So wird Material für den PV-Modulbau und bis zu 75 Prozent der Energie eingespart, welche für die Produktion von Photovoltiak-Modulen aus Silizium notwendig wäre. Dies sind wichtige Faktoren, um die Energiewende umweltfreundlicher zu gestalten und den CO₂-Ausstoß in der Produktion zu senken.

Die Werner Siemens-Stiftung startete den Ideenwettbewerb für ein WSS-Forschungszentrum „Technologien für eine nachhaltige Ressourcennutzung“ anlässlich ihres 100-jährigen Bestehens. Forschenden aus Deutschland, Österreich und der Schweiz konnten sich bewerben. Unterstützt von einem interdisziplinären Projektteam wählte der Stiftungsrat und der Beirat der Familie sechs Teams mit ihren Forschungsideen aus, die die Institution mit jeweils einem WSS-Forschungspreis von 1 Million Schweizer Franken ausgezeichnet hat. Die Preisverleihung findet im Rahmen eines Kolloquiums am 16. Juni 2023 in Luzern statt.

20.4.2023 | Quelle: Fraunhofer ISE | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH