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Über zwei Millionen Euro für Investitionen in aktuellste Technologie

Mit gut zwei Millionen Euro fördert das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) die Solarzellen-Forschung an der Universität Konstanz. Der Bereich Photovoltaik, der von Prof. Dr. Giso Hahn geleitet wird und maßgeblich an verschiedenen Verbundprojekten beteiligt ist, forscht industrienah, um den Technologietransfer zu stärken. Mit den Fördermitteln werden Geräte beschafft, die der laufenden Forschung zugutekommen und die darüber hinaus dazu beitragen werden, neue Ideen in weiter führenden Projekten umzusetzen. Unter anderem wird die Technik der Siebdruckmetallisierung, die bei der Herstellung der weit verbreiteten Silizium-Solarzellen zur Anwendung kommt, der aktuellsten technologischen Plattform angepasst. Für die Konstanzer Forscher ist dies bereits das dritte Investitionsprojekt, das von nationalen Förderinstitutionen finanziell unterstützt wird.

„Es ist natürlich eine Auszeichnung für uns, dass wir solche Investitionsprojekte bekommen, denn für eine Universität ist eine solche Förderung nicht der Normalfall. In der Regel sind es deutlich größere Institute, die in der Lage sind, Dinge zu entwickeln, die auch in die Industrie überführt werden können. Wir wollen und können in dieser Liga weiter mitspielen“, sagt Giso Hahn dazu. Der Bereich Photovoltaik im Fachbereich Physik an der Universität Konstanz arbeitet anwendungsorientiert und in der Regel mit Partnern aus der Industrie zusammen. Seine Forschung konzentriert sich auf Solarzellen, in denen kristallines Silizium zum Einsatz kommt, da dieses Material auf absehbare Zeit von der Industrie bevorzugt eingesetzt werden wird. In Konstanz bewegen sich die beteiligten Physiker mit ihren Forschungsprojekten auf der Ebene der Solarzelle selbst, auf der es bei aktuellen und zukünftigen Solarzellenkonzepten noch Forschungs- und Entwicklungsbedarf gibt. Die Konstanzer Photovoltaik-Forschung zielt auf die kostengünstigere Herstellung von photovoltaisch erzeugtem Strom ab. Hierzu werden neuartige Prozessschritte untersucht, die höhere Wirkungsgrade der Solarzellen ermöglichen. Zudem werden Solarzellenkonzepte mit neuartigen Eigenschaften entwickelt, etwa einer beidseitigen Lichteinsammlung. Auch sollen Solarzellen weiter entwickelt werden, bei denen auf der Vorderseite kein Metallkontakt mehr ist, also auch keine Abschattung mehr erfolgt, wodurch die gesamte Fläche Licht einsammeln kann. Auf der Rückseite werden dann beide Kontaktpolaritäten in einer Kamm-artigen Struktur verschachtelt, was höhere Wirkungsgrade verspricht, in der Herstellung jedoch bislang aufwändiger ist.

Auch in bereits laufenden Forschungsvorhaben wird die neue Gerätetechnologie eingesetzt werden können. Das Projekt „SolarLIFE“ etwa ist ein zentrales Forschungsvorhaben des Bereichs Photovoltaik zur Langzeit-Instabilität bzw. „Degradation“ von Solarzellen im Solarmodul. Es handelt sich dabei um einen Forschungsverbund aus 16 Partnern, der von der Konstanzer Physikerin Annika Zuschlag und Dr. Wolfram Kwapil vom Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme koordiniert wird. Bei SolarLIFE geht es darum zu verstehen, welche Mechanismen in der Solarzelle dazu führen, dass nach 10 oder 20 Jahren Beleuchtung unter Umständen unerwünschte Prozesse auftreten, die eine Degradation der Solarzellenleistung zur Folge haben. Ziel ist, durch besseres Verständnis der ablaufenden Vorgänge diese Degradation zu vermeiden. Ein weiteres größeres Verbundprojekt ist „Helene“, das seitens der Universität Konstanz von Dr. Barbara Terheiden geleitet wird und bei dem das Unternehmen SolarWorld der größte Industriepartner ist. Seit Oktober 2014 werden industrienahe Zellen gemeinsam weiter entwickelt. Beim Projekt „Paradies“ in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Schmid in Freudenstadt geht es darum, einzelne Prozessschritte für neue und kostengünstige Solarzellen zu entwickeln und zu verstehen. Weitere Projekte befinden sich in der Antragsphase.