Kostengünstigere Produktion von Solarzellen durch HIT – „in drei bis fünf Jahren“
Der Photovoltaik-Markt ist hart umkämpft, denn oft haben asiatische Hersteller beim Preis die Nase vorn. Fraunhofer IST-Forscher entwickeln nun neue Beschichtungsverfahren und Schichtsysteme, mit denen die Kosten für Solarzellen deutlich gesenkt werden. Das ermöglicht deutschen Herstellern möglicherweise wieder einen Vorsprung. Allerdings wird das noch drei bis fünf Jahre dauern, so das IST in seiner Pressemitteilung.
„Ja“ zum umweltfreundlichen Strom durch Solarzellen sagen viele Menschen, doch günstig soll er sein. Es herrscht daher ein scharfer Preiswettbewerb zwischen den Photovoltaik-Herstellern. Vor allem kostengünstige asiatische Produkte machen heimischen Herstellern das Leben schwer. Nun erhalten die Betriebe Unterstützung von Forschern des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig. Sie entwickeln Beschichtungsverfahren und Schichtsysteme, die die Herstellungskosten der Solarzellen drastisch senken sollen.
Heiße Drähte statt Plasma-Solarzellen mit hohen Wirkungsgraden bis 23 Prozent sind ein besonderer Hoffnungsträger in der Photovoltaik-Industrie. Diese HIT-Zellen, „Heterojunction with Intrinsic Thin layer“, bestehen aus einem kristallinen Siliziumabsorber mit zusätzlichen dünnen Siliziumschichten. Bislang bringt man die Schichten über das Verfahren des Plasma-CVD, kurz für Chemical Vapour Deposition oder auch Chemische Gasphasenabscheidung, auf das Substrat auf: In der Reaktionskammer befindet sich das Gas Silan, das aus Silizium und vier Wasserstoffatomen besteht, sowie das kristalline Siliziumsubstrat. Ein Plasma aktiviert das Gas, es knackt also die Silizium-Wasserstoffverbindungen. Die nun ungebundenen Silizium-Atome und Silizium-Wasserstoffreste setzen sich auf der Oberfläche des Substrats ab. Das Problem dabei: Nur 10 bis 15 Prozent des teuren Silan-Gases werden durch das Plasma aktiviert, 85 bis 90 Prozent gehen ungenutzt verloren. Das ist mit enormen Kosten verbunden.