Strom aus "unreinem" Silizium
Eine kalifornische Firma möchte Solarenergie durch den Verzicht auf teures "reines Silizium" billiger machen.
- Craig Morris
Silizium ist bekanntlich das zweithäufigste Element der Erde, doch für die Produktion von Solarzellen und Prozessoren wird "reines" beziehungsweise "hochreines" Silizium gebraucht – und beides ist knapp und teuer. Forscher versuchen deshalb, Solarzellen immer dünner zu machen, um mit weniger Silizium auszukommen. Außerdem wird an alternativen Materialen und sogar an organischen Zellen gearbeitet. Und schließlich wird ständig versucht, den Wirkungsgrad zu erhöhen.
Forscher in den USA und auch in Deutschland sind sozusagen den verkehrten Weg gegangen, indem sie eine Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von nur 14 % hergestellt haben – gut 2 % weniger als marktübliche multikristalline Zellen. Die Zellen sind aus metallurgischem Silizium (zu 99 % rein) hergestellt, und den Forschern ist es gelungen, die Auswirkungen der Verunreinigungen im Silizium, die normalerweise die Leitfähigkeit des Materials beeinflussen, zu neutralisieren.
Der Vorteil: Metallurgisches Silizium (zu 99 % rein) kostet nur einen Bruchteil so viel wie Reinstsilizium (99,99999 % rein). Laut einem Bericht des Branchendiensts CNet möchte nun die Firma CaliSolar 2008 eine Produktionslinie für diese Zellen bauen. CaliSolar geht aus einer Forschungsgruppe von der Universität Berkeley unter der Leitung von Eicke Weber hervor. Der deutsche Forscher leitet seit 2006 das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, das auch an der Nutzung von metallurgischem Silizium weiterforscht. Ein weiteres Mitglied des Berkeley-Teams war Tonio Buonassisi, der nun ein PV-Team an MIT leitet.
Dass das Prinzip funktioniert, haben schon 2005 Wissenschaftler von der Universität Konstanz und der norwegischen Firma Elkem Solar AS in einer Studie (PDF-Datei) gezeigt. Im Labor konnten die Forscher aus so genanntem Elkem-Si Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von 16 % herstellen. Und weil weniger Energie für deren Herstellung benötigt wird, gehen die Forscher von einer noch schnelleren Energieamortisierung der "unreinen" Zellen aus. (Craig Morris) / (jk)
