Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE erhält von der Werner Siemens-Stiftung 14 Millionen Euro für die Erforschung von III-V-Mehrfachsolarzellen bis 2032. In dem Projekt » Nachhaltige Energiewende durch höchsteffiziente Tandemphotovoltaik« will das Fraunhofer ISE die Herstellungskosten der Zellen deutlich senken, so dass ihr Einsatz in Konzentrator- und Flachmodulen wirtschaftlicher wird. III-V Mehrfachsolarzellen erreichen zwar sehr hohe Wirkungsgrade, konnten sich aber bisher am Markt nicht durchsetzen, da die Material- und Herstellungskosten nach Angaben des Fraunhofer ISE etwa hundertmal so hoch sind wie bei Standardsolarzellen.
»Dank der Förderung durch die Werner Siemens-Stiftung können wir neue innovative Konzepte und grundlegende wissenschaftliche Arbeiten zur Weiterentwicklung der III-V-Technologie vorantreiben«, sagt Frank Dimroth, einer der Projektleiter (im Bild links, zusammen mit Institutsleiter Andreas Bett). Technologische Schwerpunkte werden in den kommenden Jahren wiederverwendbare Substrate für die III-V-Epitaxie sowie sehr kostengünstige und skalierbare Epitaxie- und Herstellungsprozesse für die Solarzellen sein. Darüber hinaus sollen konzentrierende Photovoltaikmodule der nächsten Generation demonstriert werden. Die Fraunhofer-Gesellschaft fördert die anstehenden Forschungsarbeiten mit weiteren 1,4 Millionen Euro.
Das Fraunhofer ISE entwickelt seit mehr als 20 Jahren hocheffiziente III-V Mehrfachsolarzellen. Bei diesem Zelltyp werden zwei bis sechs Teilzellen aus III-V-Verbindungshalbleitern oder Germanium übereinander gestapelt, um das Sonnenlicht optimal zu nutzen. Das Institut hält auf diesem Gebiet zahlreiche Rekorde, darunter die effizienteste Solarzelle der Welt mit einem Wirkungsgrad von 47 Prozent und das effizienteste hybride Konzentrator-PV-Modul mit einer Leistung von 350 Watt/m2. Im Weltraum liefern III-V Mehrfachsolarzellen seit mehr als 20 Jahren Strom.
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