Wirkungsgrad-Rekord: Solarworld setzt auf neue Fotovoltaik-Technologie

Wirkungsgrad-Rekord: Solarworld setzt auf neue Fotovoltaik-Technologie

von Wolfgang Kempkens

Mit einem Wirkungsgrad von knapp 22 Prozent baut SolarWorld Solarzellen, die kleinere Anlagen ermöglichen.

Mit hohem Wirkungsgrad raus aus der Krise? Zeitweise sah es um das Solarunternehmen SolarWorld nicht gut aus, mittlerweile wollen die Bonner wieder mit den Großen der Branche mitmischen.

Dabei könnte eine neue Solarzelle helfen: Mit einem Wirkungsgrad von 21,7 Prozent setzt diese so viel Sonnenlicht in Strom um, wie es derzeit kein anderer Hersteller von Zellen aus kristallinem Silizium schafft. Die Steigerung im Vergleich zur Vorläufer-Zelle liegt bei etwa zehn Prozent.

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Zwar brachten Zellen, die im Labor hergestellt wurden, bereits bessere Werte aufs Papier - solche, die industriell gefertigt werden, allerdings noch nicht.

Der hohe Wirkungsgrad macht vor allem den Aufbau der Anlage günstiger. Eine höhere Ausbeute reduziert nämlich sowohl den Platzbedarf eines Fotovoltaikkraftwerks (und damit die Geländepacht) als auch die Kosten für den Unterbau, also das Fundament und das Montagegestell. Die liegen derzeit bei bis zu 200.000 Euro pro Megawatt. Selbst bei kleineren Anlagen liegen Einsparungen da schnell im fünfstelligen Bereich.

PERC-Zellen: Effizienter durch verspiegelte Rückseiten

Die Bonner haben den Rekord mit einer Technik erzielt, die am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme entwickelt worden ist. Das PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) genannte Verfahren nutzt das Sonnenlicht gleich doppelt.

Ein Teil des Lichts passiert die Solarzelle, die nicht völlig lichtdicht ist, und geht im Normalfall an der Rückseite der Zelle verloren. Bei den PERC-Zellen ist die der Sonne zugewandte Rückseite verspiegelt, sodass die Sonnenstrahlen, die sich bis hierher verirren, auf die Rückseite der Solarzelle reflektiert werden und zusätzlichen Strom erzeugen.

„SolarWorld hat als erstes Unternehmen auf die PERC-Technologie gesetzt“, sagt Unternehmenschef Frank Asbeck. 800 Megawatt der gesamten Fertigungskapazität - mehr als 1300 MW im Jahr - seien bereits auf die neue Technik umgestellt. „Damit verfügen wir weltweit über die höchste Produktionskapazität für diese Hochleistungstechnologie“, sagt Asbeck. Weitere Fabriken sollen umgerüstet werden.

Höhere Wirkungsgrade möglich, aber teurer

Das Unternehmen baut Solarzellen an Standorten in Deutschland und den USA – in Deutschland ist SolarWorld der größte Solarzellenhersteller. Es betreibt eine eigene Modulfertigung – Module bestehen aus mehreren Zellen, die verschaltet sind und in einen Rahmen eingefügt werden (siehe Titelfoto), sodass sie direkt auf entsprechende Gestelle montiert werden können.

Solarzellen, die mit anderen Technologien arbeiten, haben teilweise einen deutlich höheren Wirkungsgrad, etwa Konzentrator-Solarzellen. Bei diesem Typ wird das Sonnenlicht durch Fresnell-Linsen vielhundertfach konzentriert auf daumennagelgroße Höchstleistungszellen geworfen.

Sie erreichen Wirkungsgrade von rund 40 Prozent, sind allerdings deutlich teurer als Siliziumzellen. Außerdem funktionieren sie nur bei direkter Sonneneinstrahlung. Schon bei  Schleierwolken stellen sie die Stromproduktion ein. Dazu kommt ein erheblich teurerer Unterbau. Damit die Zellen ausreichen Strom produzieren müssen sie immer zur Sonne hin ausgerichtet werden. Das besorgen Stellmotoren.

Da in Regionen, in denen es kaum bedeckten Himmel gibt, vor allem in Wüsten, beinahe beliebig viel Platz zur Verfügung steht verfängt das Wirkungsgradargument allerdings nicht so recht.



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