Solarzellen für die lokale Produktion
Die Photovoltaik (PV) ist eine der Hauptsäulen einer nachhaltigen Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien. Neben der momentan dominierenden Silicium-basierten PV bieten auch alternative Materialien wie Perowskite ein großes Potenzial. Ein innovativer Ansatz, um Solarzellen noch ressourcenschonender herstellen zu können, besteht darin, die Anzahl der Produktionsschritte durch Umkehrung des Herstellungsablaufes drastisch zu reduzieren. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat dafür das sogenannte „in-situ“-Konzept für gedruckte Perowskitsolarzelle entwickelt.
Die Produktion von Solarzellen aus Silicium erfordert eine Vielzahl von Einzelprozessschritten, die von der Synthese des photoaktiven Materials und der Herstellung der Solarzellen bis hin zur elektrischen Verschaltung und Versiegelung des fertigen Solarmoduls reichen. Einer Gruppe von Forschern am Fraunhofer ISE in Freiburg ist es gelungen, mit dem photoaktiven Salz Perowskit im Labor Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von bis zu 16 % herzustellen.
Das Ziel des Forschungsprojekts MesoPIN ist ist, eine möglichst ressourcenschonende, lokal produzierbare Photovoltaik zu ermöglichen. Die Verarbeitungsschritte der Perowskitsolarzelle ähneln jenen der Glasverarbeitung. Daher ist eine Herstellung über dezentrale Wege mit lokalen Produktionsstätten nicht nur in hochtechnisierten Standorten, sondern auch unter einfachen Infrastrukturbedingungen realisierbar. Durch die Verwendung von preiswertem Graphit und leicht synthetisierbarem Perowskit reduzieren sich die Materialkosten fast auf die Kosten der Glassubstrate.
Für die spätere Vermarktung der Perowskitsolarzellen könnte das Geschäftsmodell der glasproduzierenden und verarbeitenden Industrie übernommen werden. Dank der niedrigen Materialkosten werden die Transportkosten anteilsmäßig den Verkaufspreis so erhöhen, dass die lokale Produktion und der dezentrale Vertrieb gegenüber einer zentralisierten Herstellung global konkurrenzfähiger wird.
