Solarenergie: Die Sonne kehrt zurück

Das Unternehmen Oxford PV bereitet in Brandenburg den Einstieg in die Massenproduktion von Perowskit-Solarzellen vor. Halten die Briten ihre Versprechen, könnten langfristig selbst die Photovoltaik-Giganten aus China ins Wanken geraten.

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Solarzellen-Produktion bei Oxford PV.

(Bild: Oxford PV)

Von
  • Denis Dilba
  • James Temple

Knapp 160 Meter lang und 80 Meter breit ist die Industriehalle in Brandenburg an der Havel, 60 Kilometer ­westlich von Berlin. Hier will das britische Unternehmen Oxford PV die nächste Solar-Revolution starten. Noch ist unter dem gewaltigen Flachdach neben Hochregallagern, einem kleinem Labor und einer rund 20 Meter langen Pilotanlage allerdings sehr viel Platz. Frank Averdung, Chef von Oxford PV, bittet ­daher um etwas Fantasie, als er bei einem Rundgang auf die rechte Hallenhälfte deutet: "In diesem Teil bauen wir die erste Ausbaustufe unserer neuen Produktionslinie auf." In den kommenden Monaten soll der Schweizer Anlagenhersteller Meyer Burger, größter Einzelinvestor von Oxford PV, das erste Equipment liefern. Bereits im nächsten Jahr soll die Produktion ­beginnen – zunächst mit einer jährlichen Kapazität von 100 Megawatt, später mit 250 Megawatt. Im Vergleich zu den zweistelligen Gigawatt-Produktionen aus China ist das unbedeutend. Dennoch hat die Fertigung Umsturzpotenzial. Sie wäre die weltweit erste für eine ganz neue Zellengeneration mit konkurrenzloser Effizienz: Perowskit-­Silizium-Tandemzellen. Wenn es nach Oxford PV geht, sollen sie klassische Siliziumzellen über kurz oder lang ersetzen.

Das Zeug dazu hätten sie – zumindest auf dem Papier: Die besten Siliziumzellen liegen derzeit bei gut 23 Prozent Wirkungsgrad. In circa fünf Jahren sollen sie laut den Roadmaps der Hersteller ausgereizt sein. „Bei 25, 26 Prozent ist Schluss“, sagt Averdung. Die Perowskit-Zellen versprechen hingegen Wirkungsgrade jenseits der 30 Prozent. Wären alle hierzulande ­verbauten Solarzellen so effizient, könnte man die Solarstrom­produktion mindestens verdoppeln.

Schon zu Beginn der Produktion will Oxford PV mit 27 Prozent einsteigen. Rund 17 Prozentpunkte davon liefert dabei die obere Schicht aus Perowskit. Diese Klasse metallorganischer Verbindungen hat eine Kristallstruktur, die besonders gut Sonnenlicht in Strom umwandelt – und lässt sich relativ einfach als zusätzliche Schicht auf eine konventionelle Siliziumzelle auftragen. Dadurch bekommt die untere Schicht zwar nur noch die Hälfte des Sonnenlichts ab, aber in Summe reicht das laut Averdung für "28 Prozent minus ein Prozentpunkt Verluste" – und das bereits bei der ersten Fertigungslinie. "Mit zunehmender Verbesserung der Prozesse, weniger Fehlstellen in den Perowskitschichten, effizienterer optischer Einkopplung des Lichts und optimierten Materialien gehen wir davon aus, die Effizienz um rund einen Prozentpunkt pro Jahr steigern zu können." Die machbare Grenze vermutet Oxford PV bei rund 35 Prozent.

(grh)