Forscher entwickeln neuartige keramische Solarzellen

© Markus Breig, KITKarlsruhe - Einer der wichtigsten Grundpfeiler der künftigen CO2-neutralen Energieversorgung ist die Sonnenenergie. Forscher des Fraunhofer KIT wollen für ein ganz neues Solarkonzept die Vorteile verschiedener erprobter Solarzellen-Technologien auf der Basis von keramischen Solarzellen bündeln.

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickeln im Projekt „Neuartige flüssig-applizierte keramische Solarzellen“ (KeraSolar) mit Hilfe von Funktionsmaterialien aus Keramikwerkstoffen ein ganz neues Solarkonzept. So sollen die Vorteile der verschiedenen Solarwelten in einem neuen Solardesign abgebildet werden.

Ziele keramischer Solarzellen – Druckbarkeit, Langzeitstabilität und Ferroelektrizität
In den nächsten sechs Jahren beschäftigen sich Forscherinnen und Forscher des KIT in dem von der Carl-Zeiss-Stiftung mit 4,5 Millionen Euro geförderten Projekt „Neuartige flüssig-applizierte keramische Solarzellen“ (KeraSolar) mit einem völlig neuen Materialkonzept für Solarzellen. Dabei verbinden sie Forschung zu Photovoltaik mit keramischen Funktionsmaterialien, um so die Vorteile verschiedener Solarzellentechnologien zu bündeln und in einem Zellendesign nutzbar zu machen: Die Druckbarkeit organischer und die Langzeitstabilität kristalliner Solarzellen sowie die Ferroelektrizität von Perowskiten.

Entwicklung neuer Funktionsmaterialien im Fokus
Die neuen Funktionsmaterialien werden aus Keramikwerkstoffen hergestellt, die eine außerordentlich gute Robustheit und Langzeitbeständigkeit versprechen. Moderne Solarzellen müssen aber auch beliebig formbar und integrierbar sein, um so quasi jede Fläche in Sonnenkraftwerke zu verwandeln. Ihre Produktion muss so wenig Energie wie möglich verbrauchen, die Herstellungsprozesse sollten ohne giftige Substanzen auskommen und die notwendigen Rohstoffe ausreichend verfügbar sein. An dieser Stelle kommen die keramischen Funktionsmaterialien zum Tragen: Sie bieten nahezu unendliche Möglichkeiten, Elemente und Verbindungen miteinander zu kombinieren und so maßgeschneiderte Materialeigenschaften zu erzielen. Damit eröffnet sich dem Projektteam ein großes neues Forschungsfeld.

Über das KeraSolar-Projekt und die Carl-Zeiss-Stiftung
Das Solarprojekt „Neuartige flüssig-applizierte keramische Solarzellen“ (KeraSolar) wird von der Carl-Zeiss-Stiftung mit 4,5 Millionen Euro unterstützt. Die Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, Freiräume für wissenschaftliche Durchbrüche zu schaffen. Als Partner exzellenter Wissenschaft unterstützt sie sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). 1889 von dem Physiker und Mathematiker Ernst Abbe gegründet, ist die Carl-Zeiss-Stiftung die älteste private wissenschaftsfördernde Stiftung in Deutschland. Sie ist alleinige Eigentümerin der Carl Zeiss AG und SCHOTT AG. Ihre Projekte werden aus den Dividendenausschüttungen der beiden Stiftungsunternehmen finanziert.