“Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen”

Fraunhofer ISE weiht neues Laborgebäude ein

Um das Niveau internationaler Spitzenforschung halten und ausbauen zu können, erhielt das Fraunhofer ISE ein neues Laborgebäude, das vom BMBFund dem Land Baden-Württemberg zu gleichen Teilen finanziert worden ist. Das Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen wurde am 27.04.2021 virtuell eingeweiht. Ministerpräsident Winfried Kretschmann sagte in seinem Grußwort: “In Baden-Württemberg haben wir uns für die Klimapolitik viel vorgenommen. Die Solarenergie spielt dabei eine zentrale Rolle. Und mit dem Fraunhofer ISE haben wir schon seit 40 Jahren eines der wichtigsten Solarforschungszentren der Welt im Land. Ich freue mich daher sehr, dass wir mit dem Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen, das ich heute einweihen darf, der Photovoltaik-Spitzenforschung nochmals einen kräftigen Schub geben, um Klima-Land Nummer 1 zu werden”.

Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen, 2021 eröffnetes Laborgebäude des Fraunhofer ISE – Foto © fraunhofer-ise Fraunhofer ISE, Guido Kirsch

Mit 1.000 Quadratmetern modernster Laborfläche und Reinraumausstattung verfügt das neue Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen über eine Infrastruktur, die neue technologische Herausforderungen anzunehmen erlaubt. Neben der Weiterentwicklung der Silicium- und III-V-Technologie liegt ein Fokus des neuen Labors auf der Kombination dieser beiden Materialien zu höchsteffizienten Tandemzellen, die zu den meistversprechenden PV-Zukunftstechnologien zählen. “Das neue Laborgebäude ermöglicht es uns, auch in Zukunft wegweisende neue Solarzellentypen zu entwickeln und mit innovativen Prozessen und Technologien zur Wettbewerbsfähigkeit der wieder im Aufbruch befindlichen deutschen und europäischen Photovoltaik-Industrie beizutragen”, so Institutsleiter Prof. Andreas Bett. “Gleichzeitig ist dies ein wichtiger Meilenstein für die deutsche und europäische Technologie-Souveränität. Wir danken dem Bundesforschungsministerium und dem Land Baden-Württemberg sehr für ihre Unterstützung. ”

Photovoltaik ist neben Wind die zentrale Säule der Energiewende, und sie hat in den vergangenen Jahrzehnten eine rasante technologische Entwicklung erfahren, mit einer Kostenreduktion um mehr als 90% und einer Steigerung des Modulwirkungsgrads auf heute 20 %. Das Potenzial der Technologie ist aber noch längst nicht ausgeschöpft. Mit dem Ansatz der Tandem-Photovoltaik arbeiten die Freiburger Solarforscherinnen und -forscher an der weiteren Steigerung des Wirkungsgrads. Bei Tandemsolarzellen werden mehrere Halbleitermaterialien übereinandergeschichtet, um durch die unterschiedliche Absorption der einzelnen Materialien das Sonnenspektrum noch effizienter für die Energiegewinnung zu nutzen. So ermöglicht die Tandem-Photovoltaik, eine noch höhere Energieausbeute pro Fläche und damit Einsparpotenziale bei Solarzellen- und Modulmaterialien. Damit wird die Photovoltaik noch nachhaltiger.

Das Fraunhofer ISE ist mit mehr als 1.200 Mitarbeitenden das größte Solarforschungsinstitut Europas. Das Institut hält zahlreiche Rekorde für unterschiedliche PV-Technologien: Weltrekorde, wie die jüngst veröffentlichten Wirkungsgradrekorde für beidseitig kontaktierte Silicium-Solarzellen (26,0 %) und für Tandemzellen auf Silicium (35,9 %), aber auch für eine Vierfach-Solarzelle unter konzentriertem Sonnenlicht (46 %, basierend auf einer III-V-Mehrfachzellarchitektur). “Neben diesen Wirkungsgradrekorden sind wir am Fraunhofer ISE besonders stolz auf die Entwicklung von PV-Prozesstechnologien, die der industriellen Solarzellenproduktion wichtige Impulse gegeben haben, wie z.B. der Einsatz von Lasern oder die TOPCon-Technologie” sagt Prof. Stefan Glunz, Bereichsleiter Photovoltaik – Forschung und Professor an der Technischen Fakultät der Universität Freiburg. “Diese Erfolgsgeschichte können wir jetzt mit dem neuen Laborgebäude und seiner zukunftsweisenden Infrastruktur fortsetzen”.

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