Max-Planck-Innovation vergibt an Solexel Lizenz für innovative Dünnschicht-Solarzellen-Technologie
Die Max-Planck-Innovation GmbH, verantwortlich für den Technologietransfer der Max-Planck-Gesellschaft, hat mit Solexel, Inc. eine co-exklusive Lizenzvereinbarung für ihren so genannten Porous-Silicon-Prozess (PSI-Prozess) abgeschlossen. Die Firma entwickelt und vermarktet hocheffiziente Dünnschicht-Photovoltaikanlagen und Solarmodule.
Vor dem Hintergrund hoher Energiepreise erlebt der Markt für Solarzellen einen enormen Boom. Die steigende Nachfrage führt momentan zu steigenden Kosten für reines, monokristallines Silizium, das zur Herstellung hocheffizienter Solarzellen benötigt wird. Mit Dünnschicht-Solarzellen lassen sich die Kosten reduzieren, da sie mit weniger monokristallinem Silizium auskommen. Die von Solexel lizenzierte Technologie beinhaltet eine neue Methode für die Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen. Das von Rolf Brendel während seiner Zeit am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart entwickelte neue Verfahren basiert auf der Herstellung und Verwendung eines wieder verwendbaren Substratwafers mit einer porös strukturierten Beschichtung, auf der ein dünner, monokristalliner Silizium-Film wachsen kann. Die wachsenden Kristalle orientieren sich in ihrer Ausrichtung an der des Substrats; dies bezeichnen Experten als epitaktisch. Anschließend lässt sich die strukturierte Dünnschicht-Solarzelle effizient vom Substratwafer ablösen.
Die Vorteile dieser neuen Herstellungsmethode für Dünnschicht-Solarzellen sind vielfältig: Die Schichtstärke lässt sich mithilfe der Epitaxie auf 20 bis 30 Mikrometer reduzieren, während konventionelle Solarzellen eine Schichtdicke von 200 bis 300 Mikrometern aufweisen. Das hängt damit zusammen, dass beim üblichen Verfahren zunächst eine dicke Planarschicht hergestellt werden muss, die anschließend durch die Entfernung von Material strukturiert werden kann. Daher wird weniger monokristallines Silizium benötigt. Darüber hinaus verkürzt sich der Fertigungsprozess, und es sind geringere Produktionstemperaturen erforderlich. Ein wesentlicher Vorteil ist der Substratwafer, der aus kostengünstigem, porösem Silizium hergestellt und mehrmals wiederverwendet werden kann. Mit der neuen Technik entstehen zudem Silizium-Solarzellen mit einer hervorragenden Lichtabsorption und herausragender Effizienz.
"Solexel ist ein aufstrebendes, innovatives Unternehmen im kalifornischen Silicon Valley, das äußerst innovative, differenzierte Photovoltaikprodukte entwickelt, fertigt und demnächst vermarkten will", sagt Dr. Bernd Ctortecka, Patent- und Lizenzmanager bei Max-Planck-Innovation. "Die PSI-Technologie passt perfekt zur Geschäfts- und Produktstrategie des Unternehmens, um eine bahnbrechende, hocheffiziente monokristalline Siliziumzellentechnologie zu liefern." Solexel plant, mit einem hocheffizienten monokristallinen Solarmodul auf den Markt zu gehen. Für das Solexel-Modul sollen 156 mm x 156 Millimeter große Zellen verwendet werden. Das Modul wird wesentlich weniger Silizium pro Watt verbrauchen als konventionell hergestellte Wafer-Solarzellen. "Durch die Kombination der unternehmenseigenen Entwicklungen von Solexel mit der von der Max-Planck-Gesellschaft einlizenzierten neuen Technologie können wir hocheffiziente Dünnschicht-Solarzellen fertigen, die sowohl in der Herstellung als auch im Materialverbrauch wesentlich wirtschaftlicher sind und unser Patent-Portfolio erheblich stärken", erläutert Dr. Mehrdad Moslehi, Gründer, Vorstandsvorsitzender und Chief Technology Officer von Solexel. Die mithilfe dieser Technologie gefertigten Solarzellen und -module und die daraus resultierende Kosteneinsparung eignen sich für zahlreiche Anwendungen, angefangen bei netzgekoppelten Solarmodulen bis hin zu solarbetriebenen portablen Elektronikgeräten, Photovoltaikanlagen und Solaranwendungen im Weltraum.
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