EU-Projekt zur Entwicklung von Nanostäbchen für Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad
Ein neues EU-finanziertes Projekt setzt bei der drastischen Erhöhung der Effizienz von Solarzellen auf die Nanotechnologie. Das auf drei Jahre angelegte ROD-SOL-Projekt ("All-inorganic nano-rod based thin-film solar cells on glass") verfügt über ein Budget von 4 Mio. EUR von denen 2,9 Mio. EUR aus dem Themenbereich "Nanowissenschaften, Nanotechnologien, Werkstoffe und neue Produktionstechnologien" (NMP) des Siebten Rahmenprogramms (RP7) kommen werden. Das Ziel des Projekts besteht darin, neue, kostengünstige Nanomaterialien für Solarzellen zu entwickeln. In Zeiten steigender Energiepreise läuft das Rennen um die Erschließung neuartiger, billigerer Wege zur Ausbeutung der erneuerbaren Energiequellen. "Die Photovoltaik ist da ein wichtiges Standbein, da Sonnenenergie in nahezu unbegrenzter Menge zur Verfügung steht", betont die Projektkoordinatorin Dr. Silke Christensen vom Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Deutschland. Mit den bisher hauptsächlich verwendeten Solarzellen kann ein Wirkungsgrad von rund 18% erreicht werden. Allerdings erfordert die Herstellung dieser Zellen einen hohen Einsatz an Rohmaterial und sie verbraucht extrem viel Energie. Es wird erwartet, dass zukünftig Dünnschicht-Solarzellen den Markt beherrschen werden, da deren Herstellungskosten wesentlich geringer sind. Der Wirkungsgrad dieser neuartigen Zellen ist mit rund 10% jedoch vergleichsweise gering. Ziel des ROD-SOL-Projekts ist die Erhöhung des Wirkungsgrades dieser Dünnschicht-Solarzellen durch die Entwicklung und Optimierung der Synthese von Silizium-Nanorods auf preisgünstigen Substraten wie Glas oder Metallfolien. Die Silizium-Nanorods sind winzige Säulen aus Silizium, deren Durchmesser in Nanometern gemessen wird. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter. Nach Angaben der Projektpartner sind die winzig kleinen Strukturen geradezu ideale "Lichtfallen" für die Energieumwandlung von Licht in elektrische Energie. Die größte Herausforderung für die Forscher wird die Optimierung des Durchmessers dieser Nanorods sein, da dieser die Effizienz der Lichtabsorption der Strukturen entscheidend beeinflusst. Die im Rahmen des Projekts entwickelten neuartigen Materialien und Prozesse werden durch die an ROD-SOL beteiligten Unternehmen geprüft und implementiert. Insgesamt sind an dem Projekt sieben Forschungsorganisationspartner aus Österreich, Finnland, Deutschland, Ungarn, der Schweiz und den USA sowie vier Industriepartner aus Deutschland, Slowenien und Finnland beteiligt. "Wir wissen alle, wie dringend wir neue Wege zur nachhaltigen Erzeugung von Energie finden müssen. Picosun ist sehr stolz darauf, einer von lediglich vier Industriepartnern bei diesem enorm wichtigen Projekt zu sein", sagte Juhana Kostamo, Geschäftsführer des finnischen Unternehmens Picosun. "Die Dünnschichttechnologie wird bei diesem Projekt der Schlüssel zum Erfolg sein. Picosun wird sich ausschließlich auf das ALD-Verfahren [Atomlagenabscheidung] konzentrieren und ALD ist der Dreh- und Angelpunkt bei der Entwicklung hochwertiger Dünnschichten."