Barbara Terheiden, stellvertretende Abteilungsleiterin der Konstanzer Photovoltaik, leitet das Projekt mit Forschungspartnern aus ganz Europa: Die Hochschule École Polytechnique Fédérale de Lausanne, (EPFL, Lausanne), das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE, Freiburg, Deutschland), das National Renewable Energy Centre (NaREC, Blyth, Großbritannien), die Firma Projects in Solar Energy (PSE, Freiburg, Deutschland), die Solarzellenhersteller Photovoltech (Tienen, Belgien) und Q-Cells (Thalheim, Deutschland) sowie der Maschinenproduzent Mechatronics Systemtechnik GmbH (Villach, Österreich) sind an dem Projekt beteiligt.
Ziel des Projekts 20plµs ist es, Solarzellen zu entwickeln, die deutlich dünner und trotzdem effizienter sein werden, als bisher üblich. Aus kristallinem Silizium sollen Solarzellen mit einer Dicke von höchstens 100 Mikrometern entstehen, die gleichzeitig einen Wirkungsgrad von mindestens 20 Prozent zeigen werden. Dabei wird es aber nicht bei reinen Forschungsergebnissen bleiben: Die teilnehmenden Forschungspartner haben es sich zum Ziel gesetzt, die Entwicklung der Zellen auch in eine industrielle Pilotfertigungslinie zu transferieren. „Das heißt, dass wir einen Tauglichkeitstest für die Praxis durchführen und zeigen werden, dass die von uns entwickelten Technologien auch bei hohen Durchsätzen industriell anwendbar sind“ fasst Dr. Terheiden die Herausforderung des Projekts zusammen. Bei einer Laufzeit von drei Jahren beläuft sich der Anteil der Fördersumme für die Universität Konstanz auf rund 1,2 Millionen Euro. Der Großteil des Budgets, über 75 Prozent, werden als Personalmittel für wissenschaftliche und technische Angestellte eingesetzt, während die verbleibenden Gelder für Verbrauchsmittel und Reisen zu den notwendigen Projekttreffen verwendet werden.
Barbara Terheiden leitet auch das zweite von der Universität Konstanz eingeworbene Projekt: „R2M-Si“ (Roll to Module processed Crystalline Silicon Thin-Films for higher than 20% efficient modules). In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Freiburg, Deutschland), dem Forschungszentrum Interuniversity Microelectronics Centre (IMEC, Leuven, Belgien), dem physikalisch-technischen Abram F. Ioffe-Institut (St. Petersburg, Russland), den Firmen RENA GmbH (Gütenbach, Deutschland) und S'Tile SA (Poitiers, Frankreich) sowie dem Forschungsinstitut SINTEF (Trondheim, Norwegen) sollen hier noch dünnere Solarzellenmodule, basierend auf Silizium-Dünnschichten, entwickelt werden.
Allerdings liegt das Forschungsinteresse in einem kreativen Produktionsansatz: Wie es der Titel des Projekts andeutet, sollen dünne Silizium-Schichten von einem runden Silizium-Kristall abgerollt werden anstatt den Kristall in Scheiben zu sägen. Die in diesem innovativen Vorhaben hergestellten Solarzellen sollen einen Wirkungsgrad von mindestens 20 Prozent erlauben. Die Konstanzer Wissenschaftlerin Terheiden betont: „Wenn es uns gelänge, ein solches Roll-to-Module-Verfahren zu entwickeln, könnten große Fortschritte für die Herstellung von Solarzellen erzielt werden. Es wäre möglich, mit deutlich geringeren Kosten als bisher ein sehr hochwertiges Silizium zu erzeugen.“ Auch für das Projekt „R2M-Si“ ist eine Laufzeit von drei Jahren vorgesehen, bei einem Gesamtvolumen von knapp vier Millionen Euro beträgt der Förderanteil für die Universität Konstanz rund 450.000 Euro.
Quelle: Universität Konstanz
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