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Solarenergie: immer schneller, immer wirksamer
Auf einer Fläche kleiner als ein Fingerabdruck fallen Rekorde: Vor wenigen Wochen hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) einen neuen Bestwert bei Dünnschichtsolarzellen aufgestellt. Mit einer Solarzelle in der Größe eines halben Quadratzentimeters erreichten die Wissenschaftler einen Wirkungsgrad von 22,6 Prozent. Damit übertreffen die Forscher des ZSW den bisherigen Rekordhalter aus Japan um 0,3 Prozentpunkte.
Dünnschichtzellen sind eine Alternative zu den weiter verbreiteten Silizium-Wafer-Zellen. Bisher ist der Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen zwar noch geringer, aber sie haben auch klare Vorteile: Sie können günstiger gefertigt werden, wiegen weniger und benötigen weniger Rohstoffe. Die Ergebnisse aus dem Labor sollen nun auch in der Massenfertigung erreicht werden. Die Arbeit daran läuft auf Hochtouren.
Bestwerte werden immer öfter erzielt
Es könnte nur eine Frage der Zeit sein, bis in der Photovoltaik (PV) erneut Bestwerte erzielt werden. Denn die Wirkungsgrade in der PV steigen immer schneller. Allein in den vergangenen drei Jahren hat sich der Wirkungsgrad der Dünnschichtsolarzellen auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) stärker erhöht als in den 15 Jahren zuvor.
Von 1998 bis 2013 wurden nur alle zwei bis drei Jahre Rekorde erreicht. Pro Jahr stieg der Wirkungsgrad in Schnitt um 0,1 bis 0,3 Prozentpunkte. Heute sind es knapp 0,7 – und Weltrekorde fallen im Halbjahresrhythmus. Noch vor wenigen Monaten lag der Europarekord bei einem Wirkungsgrad von 22 Prozent. Die Wissenschaftler aus Baden-Württemberg halten es für möglich, dass in den kommenden Jahren die 25-Prozentmarke geknackt werden kann.
Höhere Wirkungsgrade, günstiger Solarstrom
Die rasante Entwicklung könnte auch Verbrauchern zugutekommen. Denn höhere Wirkungsgrade machen Solarstrom günstiger. Schon heute macht sich dieser Effekt weltweit bemerkbar. Wie die Internationale Organisation für Erneuerbare Energien (IRENA) meldet, deckt Solarstrom zwei Prozent der weltweiten Stromerzeugung ab. 2030 könnten es 13 Prozent sein. Die sinkenden Preise gelten als wesentlicher Grund dafür.