IBM kooperiert bei Photovoltaik mit japanischem Fotolithografie-Spezialisten TOK
Ziel der Zusammenarbeit ist die Entwicklung kostengünstiger Produktionsverfahren bei der Massenherstellung von CIGS-Dünnschichtsolarzellen, deren Wirkungsgrad die Partner auf über 15 Prozent steigern wollen.
- Peter-Michael Ziegler
Der US-amerikanische IT-Konzern IBM hat eine Kooperation mit dem japanischen Spezialisten für Fotolithografie TOK (Tokyo Ohka Kogyo) bekannt gegeben. Ziel der Zusammenarbeit sei die Entwicklung neuer Produktionsverfahren auf dem Gebiet der Photovoltaik, insbesondere bei sogenannten CIGS-Dünnschichtsolarzellen, teilten die Unternehmen am heutigen Montag mit. CIGS(Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid)-Solarzellen haben zwar derzeit noch einen geringeren Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Sonnen- in elektrische Energie als konventionelle kristalline Siliziummodule, ihnen wird aber das größte Potenzial eingeräumt, die Fertigungskosten bei Photovoltaikelementen weiter zu senken.
Nach Angaben von Supratik Guha, Forschungsleiter für Photovoltaik bei IBM Research, plant der IT-Konzern, der sich in den vergangenen Jahren immer mehr aus der Hardwareproduktion zurückgezogen hat, aber nicht den Aufbau eigener Fertigungslinien für Photovoltaikelemente. Vielmehr sollen die gemeinsam mit TOK entwickelten Techniken für eine Massenproduktion zunächst exemplarisch in einem Werk gezeigt und die Technologie dann an andere Hersteller lizenziert werden. Obwohl die CIGS-Technik bereits seit Jahren genutzt wird, hoffen die Kooperationspartner, den Wirkungsgrad von in Massenherstellung gefertigten Dünnschichtsolarzellen auf mehr als 15 Prozent steigern zu können.
Zwar wurden bereits CIGS-Solarzellen gezeigt, die einen Wirkungsgrad von nahezu 20 Prozent erreichen, doch handelte es sich dabei um optimierte Einzelmodule, die unter Laborbedingungen getestet wurden und nicht für die Massenproduktion geeignet sind. Realistisch für CIGS-Großmodule sind derzeit Effizienzgrade von maximal 13 Prozent. Dickschichtige Silizium-Solarmodule kommen auf etwa 16 (multikristalline Zellen) bis 20 (monokristalline Zellen) Prozent, dünnschichtige auf 5 bis 7 Prozent. Rund 90 Prozent der derzeit auf dem Markt befindlichen Solarmodule basieren auf Silizium-Technik.
IBM ist im Übrigen kein Neuling auf dem Gebiet der Photovoltaik-Entwicklung. Zuletzt präsentierten die New Yorker sogenannte Konzentrator-Solarzellen, bei denen mithilfe einer Fresnel-Linse 230 Watt Sonnenenergie auf eine lediglich ein Quadratzentimeter kleine Solarzelle gebündelt und in 70 Watt elektrische Energie umgewandelt wurden. Vergleichbare Konzentrator-Photovoltaik-Anlagen benötigen laut IBM ein Zehnfaches an Solarzellen, um dieselbe Menge an Solarstrom zu generieren wie das vorgestellte System. Für die Wärmeableitung der bis zu 1600 Grad heiß werdenden Solarzellen setzen die IBM-Entwickler Methoden aus dem Bereich der Mikroprozessor-Kühlung ein.
Die japanische TOK, die in Europa außer einer Zentrale in den Niederlanden auch ein Werk in Mailand unterhält, das unter anderem Fotomasken für Fotolithografieprozesse der Chipbranche herstellt, soll vor allem ihr Know-how im Bereich der Halbleiter-Druckprozesse in die Partnerschaft einbringen. Entwickelt werden sollen von japanischer Seite Fertigungsprozesse, die die Produktionskosten von CIGS-Dünnschichtsolarzellen auf unter ein US-Dollar pro Watt senken sollen. Im abgelaufenen Geschäftsjahr erwirtschaftete TOK einen Umsatz von umgerechnet rund 610 Millionen Euro, der Nettogewinn lag bei 25 Millionen Euro. (pmz)
