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Bundespräsident Joachim Gauck wird Dr. Andreas Bett vom Fraunhofer ISE und Hansjörg Lerchenmüller von der Firma Soitec am 28. Oktober 2012 mit dem Deutschen Umweltpreis ehren. Die Arbeit der Solar-Experten beschäftigt sich damit, Photovoltaik-Technik aber noch effizienter und kostengünstiger zu machen. Sie haben Konzentrator-Photovoltaik-Systeme auf der Basis von Mehrfachsolarzellen entwickelt und industriell umgesetzt. Damit lässt sich etwa doppelt so viel Energie aus Sonnenlicht in Strom umwandeln wie dies auf Basis von Silizium möglich ist.
Die mit 500.000 Euro dotierte Auszeichnung ist einer der bedeutendsten Umweltpreise in Europa. In diesem Jahr geht der Preis an zwei Projekte. Neben den Konzentrator-Photovoltaik-Experten wird auch Günther Cramer, Mitbegründer und Aufsichtsratschef der SMA Solar Technology AG in Kassel, für seine weltweit marktführende Photovoltaikwechselrichter-Entwicklung geehrt.Stromausbeute verdoppeltDoch wie gelingt es, mit Mehrfachsolarzellen die Stromausbeute zu verdoppeln? Herkömmliche Solarzellen aus Silizium können nicht das gesamte Spektrum des Sonnenlichts in Strom umwandeln. Die Preisträger verwenden daher mehrere unterschiedliche Halbleitermaterialien. Sie stapeln Lagen aus Galliumindiumphosphid, Galliumindiumarsenid und Germanium übereinander und können so die Sonnenenergie nahezu komplett einfangen. Vor drei Jahren erzielte das Forscherteam um Andreas Bett damit im Labor einen Wirkungsgrad von 41,1 Prozent – damals Weltrekord.Sonnenlicht wird gebündeltDie Herstellung von Dreifachsolarzellen ist aufwändig und teuer. Um Mehrfachsolarzellen dennoch preiswert zu fertigen, greifen die Forscher zu einem Trick. Sie setzen vor jede Zelle eine Linse, die das Sonnenlicht 500-fach bündelt. Nun genügen winzige Halbleiter von nur drei Millimeter Durchmesser, um den fokussierten Lichtstrahl aufzufangen. »Der Einsatz dieser kostengünstigen fokussierenden Optik ermöglicht einen sparsamen Einsatz der vergleichsweise teuren Halbleitermaterialien. Je nach Konzentrationsfaktor benötigt man nur ein Fünfhundertstel bis Tausendstel des Halbleitermaterials – und erhöht dennoch die Effizienz der Solarzelle«, erläutert Dr. Andreas Bett, Bereichsleiter »Materialien – Solarzellen und Technologie« und stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer ISE.Effizienz der Mehrfachsolarzellen gesteigertBett ist es gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen am Fraunhofer ISE gelungen, die Effizienz von Mehrfachsolarzellen zu verbessern und den Aufbau der Konzen-trator-Photovoltaik-Module zu optimieren. Zur industriellen Umsetzung wurde die Firma Concentrix im Jahr 2005 in Freiburg gegründet. Vier Jahre später hat das Unternehmen Soitec den spin off übernommen. Hansjörg Lerchenmüller, ehemaliger Mitstreiter am Fraunhofer ISE, treibt seit der Ausgründung die Kommerzialisierung und Internationalisierung voran. Soitec hat das Konzept der Konzentrator-Photovoltaik-Module erfolgreich in die Serienfertigung transferiert und ist heute einer der Weltmarktführer. Die industriell hergestellten Module haben einen Wirkungsgrad von 30 Prozent. Einen Wert, den Lerchenmüller und Bett in den kommenden Jahren noch steigern wollen. Die Konzentrator-Photovoltaik-Module benötigen direkte Sonneneinstrahlung. Sie sind deshalb besonders für den Einsatz in Südeuropa, Nordafrika, dem Südwesten der USA oder im Nahen Osten in Solarparks geeignet. Solarkraftwerke des Unternehmens Soitec – mit einer Gesamtleistung von über 10 Megawatt – stehen bereits in 14 Ländern weltweit. Mehr Informationen: www.dbu.de und www.ise.fraunhofer.deFoto: Dr. Andreas Bett (li) vom Fraunhofer ISE und Hansjörg Lerchenmüller (re) von der Firma Soitec erhalten den Deutschen Umweltpreis 2012./Fraunhofer ISE / Soitec


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