Auf der ganzen Welt arbeiten zahlreiche Unternehmen von Oxford (England) bis Redwood City (Kalifornien) an der Kommerzialisierung einer neuen Solartechnologie, die den Einsatz erneuerbarer Energien weiter vorantreiben könnte.
Anfang des Jahres erhielt Oxford PV, ein Startup, das mit der Universität Oxford zusammenarbeitet, 3 Millionen US-Dollar von der britischen Regierung für die Entwicklung der Technologie, die ein neuartiges Material zur Herstellung von Solarzellen verwendet. Vor zwei Tagen hat ein Unternehmen namens Swift Solar in den USA 7 Millionen US-Dollar gesammelt, um die gleiche Technologie auf den Markt zu bringen, wie aus einer bei der Securities and Exchange Commission eingereichten Meldung hervorgeht.
Die als Perowskit-Zelle bezeichnete neue Photovoltaik-Technologie verwendet hybrides organisch-anorganisches Material auf Blei- oder Zinnhalogenidbasis als lichtsammelnde aktive Schicht. Es ist die erste neue Technologie seit Jahren, die eine höhere Effizienz bei der Umwandlung von Licht in elektrische Energie zu geringeren Kosten als bestehende Technologien verspricht.
„Perowskit hat uns wirklich neu darüber nachdenken lassen, was wir mit den siliziumbasierten Solarmodulen, die wir heute auf Dächern sehen, machen können“, sagte Sam Stranks, der leitende wissenschaftliche Berater und einer der Mitbegründer von Swift Solar, in einem Ted Talk. „Ein weiterer Aspekt, der mich wirklich begeistert: Wie günstig diese hergestellt werden können. Diese dünnen kristallinen Filme werden durch Mischen zweier kostengünstiger, leicht erhältlicher Salze hergestellt, um eine Tinte herzustellen, die auf viele verschiedene Arten aufgetragen werden kann … Das bedeutet, dass Perowskit-Solarmodule weniger als die Hälfte ihrer Silizium-Pendants kosten könnten.“
Die erstmals 2009 von japanischen Forschern in Solarzellen eingebauten Perowskit-Solarzellen hatten einen geringen Wirkungsgrad und mangelnde Stabilität für eine breite Verwendung in der Fertigung. Doch in den letzten neun Jahren haben Forscher sowohl die Stabilität der verwendeten Verbindungen als auch die Effizienz, die diese Solarzellen erzeugen, stetig verbessert.
Oxford PV im Vereinigten Königreich arbeitet derzeit an der Entwicklung von Solarzellen, die einen Umwandlungswirkungsgrad von 37 Prozent erreichen könnten – viel höher als bestehende polykristalline Photovoltaik- oder Dünnschichtsolarzellen.
In der Vergangenheit wurden neue Chemikalien für die Herstellung von Solarzellen angepriesen, aber die Kosten stellten ein Hindernis für die kommerzielle Einführung dar, wenn man bedenkt, wie billig Solarpaneele teilweise dank eines massiven Vorstoßes der chinesischen Regierung zur Erhöhung der Produktionskapazität geworden sind.
Viele dieser Hersteller scheiterten schließlich, aber den Überlebenden gelang es, ihre dominierende Stellung in der Branche zu behaupten, indem sie die Notwendigkeit für Käufer verringerten, nach neueren Technologien zu suchen, um Kosten oder Effizienz zu sparen.
Auch bei dieser neuen Technologie besteht ein Risiko, aber das Versprechen radikaler Effizienzsteigerungen zu Kosten, die niedrig genug sind, um Käufer anzulocken, veranlasst Investoren, erneut Geld in alternative Solarchemie zu stecken.
Oxford PV hat mit 27,3 Prozent bereits eine weltweit führende Effizienzmarke für Perowskit-basierte Zellen aufgestellt. Das sind bereits 4 Prozent mehr als bei den derzeit führenden monokristallinen Silizium-Panels.
„Heute werden Perowskit-auf-Silizium-Tandemsolarzellen in kommerzieller Größe in unserer Pilotlinie produziert und wir optimieren Geräte und Prozesse in Vorbereitung auf den kommerziellen Einsatz“, sagte Chris Case, CTO von Oxford PV, in einer Erklärung.
