03.02.2014, 16:18 Uhr | 0 |

PREISWERTE PHOTOVOLTAIK Störende Wärme wird durch nanostrukturierte Folie ausgeblendet

Konzentrator-Solarzellen, die einen deutlich höheren Wirkungsgrad als normale Zellen haben, könnten deutlich billiger gefertigt werden. Sie begnügen sich mit Silizium und einer Folie, beides Billigprodukte.

Prototyp der holografischen Optik, die bei Solar Bankers über die Solarzellen gelegt wird.
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Prototyp der holografischen Optik, die bei Solar Bankers über die Solarzellen gelegt wird. 

Foto: Medienkontor

Mit einem Wirkungsgrad von 28 Prozent sind die Konzentrator-Solarzellen des US-Unternehmens Solar Bankers nicht gerade rekordverdächtig, obwohl die besten herkömmlichen Zellen gerade mal 20 Prozent erreichen. Doch andere Hersteller wie Soitec, dessen Solarsparte in Freiburg sitzt, kommen auf weit mehr als 40 Prozent. Trotzdem ist das US-Produkt höchst innovativ. Es begnügt sich mit preiswertem Silizium statt teurem Galliumarsenid und vergleichbaren Legierungen.

Fertigung der Solarfolie auch in Hochlohnländern rentabel

Alfred Jost, Chef des Unternehmens, glaubt, dass seine Zellen so preiswert sind, dass sie selbst in Hochlohnländern wie Deutschland und USA wirtschaftlich gefertigt werden könnten. Denn er hat noch einen weiteren Trumpf im Ärmel. Statt Fresnell-Linsen, die andere Hersteller nutzen, um das Sonnenlicht auf die winzigen Zellen zu konzentrieren, setzt Jost eine nanostrukturierte Folie ein, die sich kostengünstig herstellen lässt.

Sie wird in einem Abstand von wenigen Millimetern über den Zellen platziert, von denen sich Dutzende in Reih` und Glied auf einer Unterlage befinden. Die Folie lenkt das sichtbare Licht in hoher Konzentration auf die Solarzelle. Gleichzeitig blendet sie die Wärmestrahlen aus, die die Funktion der Zelle so stark stören würden, dass die Stromausbeute auf weniger als zehn Prozent sänke. Bei heute gängigen Konzentrator-Solarzellen werden die Wärmestrahlen der Sonne ebenfalls auf die Zelle gelenkt. Das teure Material, aus dem sie hergestellt sind, ist gegen Wärme immun – anders als Silizium.

Der Himmel muss stets strahlend blau sein

Konzentrator-Solarzellen sind nur für Regionen geeignet, in denen der Himmel viele Tage im Jahr absolut blau ist. Selbst Schleierwolken lassen die Stromproduktion von Konzentrator-Solarzellen massiv in die Knie gehen. Die meisten Kraftwerke dieser Art stehen in Spanien, Nordafrika und den USA. Solar Bankers und sein deutscher Partner, das Dresdner Unternehmen Apollon, wollen ihre Kraftwerke vor allem in sonnenreichen Staaten in Nord- und Südamerika, in China, Vietnam, Sri Lanka und möglicherweise auch in Afrika aufbauen.

Auch Fertigungsstätte in Dresden im Gespräch

Kristalline Solarzellen kauft das Unternehmen auf dem Weltmarkt. „Das Angebot ist riesig“, so Jost. Die Zellen werden in fingernagelgroße Stücke zersägt, mit neuen Kontakten versehen und mit der Konzentratorfolie bedeckt. Diese Modulfertigung ist Sache von Global Bankers. Derzeit sind Fabriken in Finnland und Sri Lanka im Bau. „Fertigungsstätten in Japan und Saudi-Arabien, möglicherweise auch Dresden, sollen folgen“, sagte Jost gegenüber ingenieur.de.

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Von Wolfgang Kempkens
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