Vom Forschungslabor zur industriellen MassenfertigungUmwelttechnologien und insbesondere innovative Energietechnologien zählen zu den Leitindustrien des 21. Jahrhunderts. Die deutsche Spitzenstellung in diesen Leitmärkten der Zukunft ist eng mit der Solarenergie Forschung verbunden. Beispiele für den erfolgreichen Weg vom Forschungslabor zur industriellen Massenfertigung sind die hocheffiziente Si-Solarzelle bei Q-Cells oder der weltweit erste Fotovoltaik Wechselrichter mit Siliciumkarbid-Transistoren, entwickelt am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE.
Deutschlands Solarenergieforschung und -industrie haben in den vergangenen Jahren modernste Fertigungsverfahren zur Marktreife gebracht und damit Deutschlands Rolle eines Technologieführers in der weltweiten Solarwirtschaft ermöglicht. Deutsche Maschinen- und Anlagenbauer errichten in aller Welt High-Tech-Produktionsanlagen für Solarzellen und schaffen hierzulande Arbeitsplätze.
In einem gemeinsamen Projekt der Q-Cells AG mit den beiden führenden Siliciumwafer-Solarzellen-Instituten ISFH (Institut für Solarenergieforschung) und Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE beispielsweise wurde eine rückseitig kontaktierte Hocheffizienz-Solarzelle für die Massenproduktion entwickelt, die Wirkungsgrade deutlich oberhalb von 20 Prozent erreicht. Auf Basis dieser Entwicklung trifft die Q-Cells AG die Investitionsentscheidung für den Bau einer Produktions-Pilotlinie, um die industrielle Massenproduktion dieser neuen Solarzelle vorzubereiten.
Am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE wurde ebenfalls der weltweit erste Fotovoltaik Wechselrichter mit Siliciumkarbid-Transistoren entwickelt. Durch den Einsatz der neuen MOSFET-Transistoren wurde ein neuer Wirkungsgradrekord für Wechselrichter von 98,5 Prozent erzielt. Die neuen SiC-Transistoren wurden von der Firam CREE (USA) entwickelt und zeichnen sich durch einen extrem kleinen Widerstand und sehr niedrige Schaltverluste bei hoher Sperrspannung aus. Durch höhere Wirkungsgrade und höhere Schaltfrequenzen lassen sich die Kosten und das Gewicht der Wechselrichter deutlich reduzieren, so das Fraunhofer ISE, das exklusiver Partner der CREE ist.
Eine am Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) entwickelte Industrie taugliche Lasertechnologie macht Solarzellen billiger: Die Ultrakurzpuls-Laserprozessierung ermöglicht schadensfreie Strukturierung von passivierenden Oxidschichten auf Solarzellen Die so erzeugten Punktkontaktöffnungen gehören zu den Schlüsselelementen für die Herstellung von Hocheffizienz-Solarzellen. Mit dieser Laserstrukturierungstechnologie werde eine produktionsrelevante Alternative zur Kosten intensiven Fotolithografie bereitgestellt, so das ISFH.
Quelle: ForschungsVerbund Sonnenenergie (FVS)