Solarzellen: Die besten Techniken im Vergleich

Solarzellen: Die besten Techniken im Vergleich

von Wolfgang Kempkens

Zahlreiche Solartechniken ringen um die Gunst der Käufer. Nicht jede Technik eignet sich dabei für alle Hausbesitzer. Zudem drängen Innovationen auf den Markt.

Wer sich entschließt, eine neue Fotovoltaikanlage installieren zu lassen, muss mittlerweile genau rechnen. Die Einspeisevergütung für Anlagen, die im Dezember ans Netz gehen, liegt mit 17,45 Cent pro Kilowattstunde teilweise deutlich unter den Kosten für Strom aus der Steckdose. Und mit jedem Monat, den sie später Strom liefern, sinkt die Vergütung um mindestens ein Prozent.

Andererseits sind Zellen in den letzten Jahren erheblich billiger geworden. Wer sorgfältig rechnet und vergleicht, findet immer noch eine gewinnbringende Lösung, zumal es eine traumhafte finanzielle Sicherheit gibt: Die Anfangsvergütung wird 20 Jahre lang gezahlt, mit Garantie.

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Auf dem Markt sind heute Zellen aus mono- und polykristallinem Silizium sowie Dünnschichtzellen. Der Wirkungsgrad, also die Solarenergie, die pro Flächeneinheit in Strom umgewandelt wird, nimmt in dieser Reihenfolge ab. Allerdings auch der Preis.

Wer also genügend Dachfläche hat, kann Dünnschichtzellen installieren und damit Geld sparen. Sie haben noch einen weiteren Vorteil: Anders als bei Zellen aus Silizium, die umso weniger Strom produzieren, je heißer sie im gleißenden Sonnenlicht werden, spielt die Temperatur bei Dünnschichtzellen praktisch keine Rolle.

Nicht immer eine Frage des WirkungsgradesTrotzdem kommen sie nicht an die Wirkungsgrade der Siliziumzellen heran. Wer aber ein Dach hat, das konstruktionsbedingt oder aus Altersgründen nicht besonders tragfähig ist, ist mit den leichtgewichtigen Dünnschichtzellen ebenfalls gut bedient.

Am Horizont tauchen bereits Solarzellen auf, die noch einmal deutlich billiger und leichter sind. Es sind organische Systeme, also Zellen, die aus dünnen Kunststofffolien bestehen. Sie werden, wie Zeitungen, meist mit Druckmaschinen produziert.

Zu den wenigen Herstellern gehörte bisher das amerikanische Unternehmen Konarka, das im Juli Konkurs anmelden musste. Dessen gleichnamige deutsche Tochter wird mit einer Anlage der einstigen Muttergesellschaft, die von den USA nach Deutschland geschafft wird, in der ersten Hälfte 2013 die Produktion wieder aufnehmen.

Das Nürnberger Unternehmen Konarka Electric OPV (OPV steht für Organic Photovoltaics) war ursprünglich auch in den Finanzierungs-Strudel der Mutter geraten. Seit die Tochter vom Solarkraftwerkebauer Belectric aus dem ebenfalls fränkischen Städtchen Kolitzheim übernommen worden ist, stehen die Chancen für einen Neubeginn wieder gut.

Allerdings dürfte es noch mindestens ein Jahr dauern, ehe organische Solarzellen in größeren Stückzahlen produziert und auf Dächern und an Fassaden angebracht werden.

Druckverfahren gegen AufdampftechnikAuf der Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt am Main gab es im vergangenen Jahr schon eine eindrucksvolle Demonstration dieser neuen Technik. Dort war das Solar Gate zu bewundern, ein vier Meter breiter Bogen mit einer lichten Öffnung von fünf Metern, der mit federleichten organischen Solarzellen bedeckt war (siehe Aufmacherbild).

Auch das Dresdner Jungunternehmen Heliatek entwickelt organische Solarzellen. Diese werden allerdings nicht per Drucker hergestellt. Die Sachsen dampfen die elektrisch aktiven Schichten auf. Die Kunst dabei ist, haltbare Schichten bei niedrigen Temperaturen herzustellen, damit die Kunststofffolie keinen Schaden nimmt.

Zu kaufen sind diese Zellen noch nicht, ebenso wenig wie die so genannten Grätzel-Zellen, die nach Michael Grätzel, Professor an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne, benannt sind. Obwohl er seine Erfindung schon vor 20 Jahren patentieren ließ und sich in dieser Zeit zahlreiche Forschergruppen und Unternehmen mit der Realisierung beschäftigt haben, ist bisher nichts daraus geworden. Das Problem: Die Module haben eine viel zu kurze Lebensdauer.

Zur Umwandlung von Licht in elektrische Energie setzt Grätzel kein Halbleitermaterial ein, sondern Farbstoffe oder, nach dem Vorbild der Natur, Chlorophyll, also Blattgrün. Wenn die Herstellung langlebiger Zellen einmal gelingen sollte, eröffnen sich ungeahnte Möglichkeiten. Weil dieser Zellen-Typ sogar in flüssiger Form hergestellt werden kann, lässt er sich als Strom erzeugender Anstrich etwa für Dächer oder Autos nutzen.

Vor allem das australische Unternehmen Dyesol verfolgt diesen Ansatz, bisher allerdings ohne Ergebnis. Die Farbstoffzelle, wie sie auch genannt wird, könnte deutlich preiswerter sein als heute eingesetzte Module, aber wohl nicht das niedrige Niveau der organischen Zellen erreichen.

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