Highlights aus der Forschung

Stefan Glanz, Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme, erhält einen der bedeutendsten Technikpreise, den Becquerel-Preis. Die EU-Kommission würdigt seine Pionierarbeit für hocheffiziente Siliciumsolarzellen. Der Anlagenbauer Manz sieht derweil den neuen Wirkungsgradrekord von CIGS-Solarzellen (siehe Solarmedia vom 22. September 2014) als Meilenstein auf dem Weg zu günstiger Solarenergie.

Seit 1989 vergibt die Europäische Kommission den Becquerel-Preis, in diesem Jahr erhielt ihn Dr. Stefan Glunz, Bereichsleiter »Solarzellen – Entwicklung und Charakterisierung« am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (siehe Bild). Das Preiskomitee ehrt Stefan Glunz für seine herausragende Pionierarbeit im Bereich der hocheffizienten Siliciumsolarzellen und damit seinen Beitrag zum weltweiten Erfolg der photovoltaischen Stromerzeugung. Der Preis wurde am 22. September 2014 im Rahmen der »European PV Solar Energy Conference« in Amsterdam überreicht. Laudator Prof. Wim Sinke, ECN Solar Energy, Niederlande, würdigte Stefan Glunz als »motivierten Forscher, exzellenten Wissenschaftler und großartigen Lehrer, der seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter inspiriert«. Stefan Glunz gilt als einer der international führenden Wissenschaftler in der Entwicklung von Wafer basierten kristallinen Siliciumsolarzellen, sowohl im Bereich der Grundlagen- als auch in der angewandten Forschung. Dabei sticht besonders die große Bandbreite der Ansätze zur Wirkungsgradsteigerung und damit der Kostensenkung für die Solarstromgewinnung hervor. Diese reichen von der Untersuchung elektrisch aktiver Defekte in den Zellen selbst über die Senkung des Materialbedarfs bis hin zu zahlreichen Innovationen in der Produktionstechnologie. Ein Highlight aus seiner Arbeitsgruppe am Fraunhofer ISE ist unter anderem der Weltrekord für Solarzellen aus multikristallinem Silicium.

Institutsleiter Prof. Eicke R. Weber freut sich über diese Auszeichnung für Stefan Glunz und damit auch für das Fraunhofer ISE: »Mit dem Becquerel-Preis ehrt das Auswahlkomitee einen der weltweit führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet der hocheffizienten Photovoltaik der nächsten und übernächsten Generation, die gerade jetzt beginnt in die Produktion zu gehen.« Stefan Glunz hatte neben Paper- und Poster Awards im Jahr 2008 gemeinsam mit Kollegen den italienischen »Eni Award« in der Kategorie Science & Technology erhalten, für die Entwicklung von Wirkungsgrad steigernden und Kosten senkenden Technologien für dünne Silicium-Wafer.

Der Becquerel-Preis würdigt die Verdienste herausragender Forscher in der Photovoltaik, der solaren Stromerzeugung. Er wurde ins Leben gerufen in Erinnerung an die Entdeckung des photovoltaischen Effekts durch den französischen Forscher Alexandre Edmond Becquerel im Jahr 1839. Stefan Glunz ist der 22. Becquerel-Preisträger.

Ebenfalls in den letzten Tagen hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Forschungspartner der Manz AG (Reutlingen) im Bereich der CIGS Dünnschicht-Solartechnologie auf Glas,  mit 21,7 % einen neuen Wirkungsgrad-Weltrekord auf einer CIGS-Dünnschicht-Solarzelle präsentiert. Das ist der höchste jemals erzielte Wirkungsgrad in der Dünnschicht-Photovoltaik und übertrifft selbst den bisherigen Bestwert der heute noch marktführenden multikristallinen Silizium-Solartechnologie deutlich. „Der neue Weltrekord ist ein beeindruckendes Ergebnis der effizienten Zusammenarbeit zwischen dem ZSW und Manz als exklusivem Industriepartner“, kommentiert Dieter Manz, Vorstandsvorsitzender und Gründer der Manz AG. 

„Mit 21,7 % hat das ZSW den letzten Weltrekord nicht nur eingestellt, sondern bei weitem übertroffen. Das macht mich richtig stolz und ist ein klarer Beweis, dass die CIGS-Dünnschichttechnologie das mit Abstand höchste Potenzial zur weiteren Steigerung des Wirkungsgrades aufweist. In den letzten Jahren konnte ausschließlich die Dünnschichttechnologie mit neuen Rekordwerten aufwarten – mit klarem Vorteil für die von uns weiterentwickelte CIGS-Technologie. Und wir sind noch lange nicht am Ende der Entwicklung angekommen.“

Durch den neuen Weltrekord seien CIGS-Dünnschicht-Solarmodule in der Zukunft nicht nur leistungsstärker als multikristalline Solarzellen, sondern auch deutlich günstiger zu produzieren. Die CIGS- Technologie werde daher im nächsten Investitionszyklus der Photovoltaik eine wichtige Rolle einnehmen. Die neue Rekordzelle wurde im Co-Verdampfungsverfahren hergestellt, einer Technologie, die gemeinsam von Manz und dem ZSW weiterentwickelt und patentiert wurde. Die ausgezeichnete Reproduzierbarkeit des Rekordprozesses lasse auf eine gute Übertragbarkeit der Technologie in die Anlagentechnik für die Massenproduktion schließen. Zu diesem Zweck betreibt Manz am Standort Schwäbisch-Hall eine CIGS-Innovationslinie, mit der in großen Stückzahlen CIGS-Module gefertigt und die Erkenntnisse aus dem Labor in die Massenproduktion überführt werden.

Die Produktionskosten der CIGS Dünnschichttechnologie in einer von Manz schlüsselfertig gebauten CIGS Fabrik (CIGSfab) liegen nach Angaben des Unternehmens, je nach Standort und Größe der Fabrik, um bis zu 50 % unter den Kosten der heute noch vorherrschenden kristallinen Silizium-Solartechnologie. „Die CIGS-Technologie ist die derzeit in jeglicher Hinsicht überlegene Solartechnologie und vereint das Beste aus rund 40 Jahren von der Bundesrepublik geförderter deutscher Entwicklungsgeschichte. Es ist ein Triumph für Politik, Grundlagenforschung und Maschinenbau: wer heute in die Photovoltaik investieren und dabei auch noch Geld verdienen will, kommt an der CIGS-Technologie nicht mehr vorbei“, betont Manz.

Da durch CIGS-Solaranlagen die Stromerzeugung weltweit noch effizienter und kostengünstiger wird, bin ich optimistisch, dass die CIGS-Dünnschichttechnologie deutliche Marktanteile gewinnen wird. „Als der weltweit einzige Anbieter einer voll integrierten Produktionslinie für CIGS-Dünnschichtmodule eröffnen sich uns daher erhebliche Wachstumschancen, die wir nutzen wollen!“, fasst Manz zusammen.

Quellen: ISE und Manz AG

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