Die ZEBRA-Solarzelle versorgt Autos und Gebäude mit Sonnenenergie – und das hocheffizient. Hinter ihr steht ein Netzwerk von Entwickelnden, das die Solarzellen-Produktion zurück nach Europa holen möchte.
Schon lange setzen viele Menschen im Kampf gegen den Klimawandel ihre Hoffnungen auf erneuerbare Energien aus Sonnen- und Windkraft. Allerdings gestaltet sich der weitreichende Einsatz von klimaneutraler Strom- und Wärmeerzeugung noch immer zäh und langwierig. Umso mehr rücken einzelne Haushalte mit ihren persönlichen Beiträgen zum Klimaschutz in den Vordergrund: Das können Mieterinnen und Mieter, Eigentümerinnen und Eigentümer und Fahrende von Elektroautos sein, die zum Schutz der Umwelt ihr Domizil oder ihr Fahrzeug mit Wärme oder Strom aus Sonnenenergie versorgen möchten.
Lange Zeit war der Einsatz von Privathaushalten für die Umwelt kostspielig – und meist nur mit staatlicher Förderung möglich. Doch das könnte sich bald ändern: Denn Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben jetzt Hochleistungs-Solarzellen entwickelt, die möglichst stabil und effektiv sind, aber zugleich so kostengünstig hergestellt werden können, dass eine Anschaffung sowohl für Privatleute als auch für die Industrie interessant wird. Die Hochleistungs-Solarzelle „ZEBRA“ unterscheidet sich von Standard-Solarzellen in erster Linie durch den höheren Wirkungsgrad. Sie fängt möglichst viele Sonnenstrahlen ein und wandelt sie in besonders viel Energie um. Das gelingt ihr vor allem durch die Position ihrer Anschlüsse: Die liegen nämlich auf der Rückseite, wodurch eine teilweise Verschattung der Zelle vermieden wird.
Eine Hochleistungs-Solarzelle vergrößert die „Ernte“ und eröffnet vielseitige Einsatzbereiche
Im Eurostars-Projekt „ModerN-Type“ haben das International Solar Energy Research Center Konstanz (ISC) und die niederländische Firma Eurotron wichtige Forschungsarbeit für die Herstellung einer großen und besonders leistungsfähigen Rückkontakt-Solarzelle (156 x 156 mm2) geleistet. Dabei haben die Entwickelnden die Positionen von Einzelteilen einer kristallinen Silizium-Solarzelle präzisiert und möglichst dünne und damit lichtdurchlässige Einkapsel-Folien benutzt.
Der Wirkungsgrad der ZEBRA-Solarzelle konnte damit schrittweise (auch über das Förderprojekt hinaus) von den sonst üblichen 22,5 Prozent auf inzwischen 23,5 Prozent erhöht werden. Das klingt zunächst wenig, aber das ist es keinesfalls: Denn je mehr Sonnenstrahlen pro Quadratmeter „geerntet“ werden, umso größer ist der tägliche Gesamtertrag an Strom. Das rechnet sich für die Stromerzeugenden: Im Vergleich zu derzeitigen Standardmodulen können ZEBRA-Solarzellen einen bis zu zehnprozentigen Mehrertrag auf derselben Dachfläche generieren. Das liegt nicht nur am höheren Wirkungsgrad (da dieser nur knapp um 5% relativ höher ist), sondern auch an einer besseren Schwachlichtempfindlichkeit (hauptsächlich im Winter) und einer höheren Stromgeneration bei erhöhter Temperatur (hauptsächlich im Sommer).
Quelle: https://www.bmbf.de