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Energie aus der Sonne - ganz ohne Silizium

(6.9.2006) "Die deutsche CIS-Forschung hat gemeinsam mit deutschen Unternehmen einen Quantensprung in der Dünnschichttechnologie geschafft: zum ersten Mal sind CIS-Module hinsichtlich der Produktivität mit Siliziummodulen vergleichbar", sagt Dr. Hansjörg Gabler, Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik und Vorstand des Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) im Rahmen der 21. europäischen Photovoltaikkonferenz und Ausstellung in Dresden. "Deutschland setzt sich damit an die Spitze der Dünnschicht-Solartechnologie."

Bei der CIS-Technologie ersetzt eine chemische Verbindung aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen den derzeit teuren und knappen Halbleiter Silizium. Schon lange wurde der CIS-Technologie gutes Potenzial eingeräumt, denn CIS-Solarmodule sind als Dünnschichttechnologie komplett unabhängig vom Halbleiter Silizium. Vieldiskutiertes Thema der Konferenz ist daher nun der deutsche Durchbruch bei der CIS-Technologie.

ZSW erwartet CIS-Boom

"Alle Anzeichen deuten auf einen CIS-Boom hin", so Gabler und sieht deswegen für Deutschland weiterhin glänzende Perspektiven im Solargeschäft. "Nach der Bekanntgabe des baden-württembergischen Unternehmens Würth Solar, bereits in diesem Jahr mit der weltweit ersten Großserienproduktion von CIS-Solarmodulen zu beginnen, haben binnen kürzester Zeit andere Unternehmen nachgezogen und ähnliche Absichten verkündet. Man muss abwarten, wie schnell diese Vorhaben umgesetzt werden – in jedem Fall müssen die Firmen große Anstrengungen unternehmen, um den Entwicklungsvorsprung von Würth Solar aufzuholen."

Das ZSW setzt den Beginn der Großserienproduktion von Würth Solar mit einer Initialzündung für die gesamte CIS-Technologie gleich. "Es ist für den Solarstandort Deutschland ein großer Erfolg, wenn innovative Solar-Technologien nicht nur hier entwickelt, sondern auch in Deutschland in Serie produziert werden".

Viele neue Solaranwendungen durch CIS: Natürliche Stromversorgung für Zelte

Ein wesentlicher Grund für das weltweite Interesse an CIS-Solarmodulen ist, dass sie im Vergleich zu Solarmodulen auf Silizium-Basis sehr flexibel einsetzbar sind. So können CIS-Module nicht nur auf Dächer geschraubt, sondern beispielsweise auch direkt in Hausfassaden integriert werden. "Es ist bereits absehbar, dass weitere neue Anwendungsformen serienreif werden", sagt Gabler. So können CIS-Module schon in nicht allzu ferner Zukunft auf hauchdünner Plastikfolie oder ebenso dünnen Edelstahlfolien aufgebracht werden. Damit eröffnen sich wieder neue Anwendungsfelder, beispielsweise könnten so gewöhnliche Trekking-Zelte beleuchtet werden. Aufgrund der neu gewonnenen Biegsamkeit und der gleichzeitigen Gewichtsreduktion wird CIS auch für Luftschiffe und die Raumfahrt interessant. Doch auch für architektonische Herausforderungen wie beispielsweise großflächigen Zeltdachkonstruktionen bieten CIS-Solarmodule neue Möglichkeiten. Die Verwendung von flexiblen Folien in der CIS-Technologie birgt darüber hinaus ein großes Kostensenkungspotenzial und wird so nach Ansicht des ZSW entscheidend zur Zukunftsfähigkeit der gesamten Photovoltaik beitragen.

Das ZSW erwartet durch die beginnende Serienproduktion von CIS-Solarmodulen einen Schub für die gesamte Dünnschichtbranche. Aktuell macht die Dünnschichttechnologie erst einen vergleichsweise geringen Teil des Photovoltaikmarktes aus, doch dies wird sich nach Ansicht des ZSW mittelfristig deutlich ändern. "20 Prozent Marktanteil im Photovoltaikmarkt sind bis 2015 realistisch. Dünnschichtmodule werden Solarmodule auf Silizium-Basis mittelfristig nicht verdrängen, aber für alle Photovoltaikanwendungen eine immer wichtigere Alternative sein", so Gabler.

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*)  Bezeichnung der Solarzelle oder des Moduls an Hand des verwendeten Materials: Kupfer-Indium-Diselenid (engl. CIS). CIS-Zellen sind Dünnschichtzellen, welche aus mehreren Schichten unterschiedlich dotiertem CIS bestehen. Dadurch sinkt der Materialverbrauch und sie sind bei einem hohen Wirkungsgrad relativ preiswert. Vorteil dieser Technologie ist, dass sie im Gegensatz zu den herkömmlichen Modulen ganz ohne den Rohstoff Silizium auskommt, der derzeit Mangelware ist.

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