PV-Wirkungsgrade über 30 Prozent - Meyer Burger treibt Hochleistungs-Solarmodule mit Perowskit-Technologie voran

© Meyer BurgerThun - Die Schweizer Meyer Burger Technology AG will die Entwicklung der nächsten Generation von Hochleistungs-Solarzellen und –modulen vorantreiben und hat dazu renommierte Partner ins Boot geholt. Mehrjährige Kooperations-Vereinbarungen wurden bereits abgeschlossen.

Gemeinsam mit dem CSEM aus der Schweiz, dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg und dem Institut für Photovoltaik an der Universität Stuttgart arbeitet Meyer Burger an der Industrialisierung der Perowskit-Tandemtechnologie, die in Zukunft die industrielle Fertigung von Solarzellen mit Wirkungsgraden von über 30 Prozent ermöglichen soll.

Meyer Burger setzt ausschließlich auf eigene Fertigung und nutzt bestehende Forschungs-Strukturen
Die Entwicklung der neuen Produktionstechnologien sollen im geschützten Geschäftsmodell von Meyer Burger ausschließlich für die eigene Fertigung eingesetzt werden. Ziel ist es, den Energieertrag kommerzieller Solarmodule weiter signifikant zu steigern, teilte das Unternehmen mit.

Die Zusammenarbeit mit dem neuen Konsortium baut auf bereits bestehende Kooperationen bei der Entwicklung von Heterojunction-Siliziumsolarzellen auf. In der Vergangenheit war Meyer Burger bereits Kooperationen zur Erforschung der Perowskit-Technologie eingegangen, darunter mit Oxford PV, und hat dadurch bereits eigene proprietäre Technologielösungen entwickelt.

Hoher Wirkungsgrad von 29,6 Prozent: Kombination aus Heterojunction-Siliziumzellen mit Perowskit-Strukturen
Bei der Industrialisierung der Perowskit-Technologie verzeichnet Meyer Burger gemeinsam mit seinen Partnern bereits erste Erfolge. So konnten das CSEM und Meyer Burger einen Rekordwirkungsgrad von 29,6 Prozent für eine 25-Quadratzentimeter-Perowskit-Tandem-Solarzelle erreichen. Dafür kombinierten die Schweizer Forscher Heterojunction-Siliziumzellen mit Perowskit-Strukturen. „Dieses hervorragende Ergebnis zeigt das Potenzial von Silizium-Perowskit-Tandemzellen, hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Auch wenn noch viel Arbeit vor uns liegt, ist die Industrialisierung von Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von über 30 Prozent auf dem richtigen Weg“, sagt Professor Christophe Ballif, Direktor Sustainable Energy am CSEM.

Stabiler industrieller Herstellungsprozess im Fokus
Das HZB in Berlin hat bereits weltweit führende Rekordwirkungsgrade von über 31 Prozent für Labor-Tandemsolarzellen in Kombination von Heterojunction und Perowskit erreicht. Die Resultate sollen nun gemeinsam mit Meyer Burger und seinen Partnern für die Herstellung kommerzieller Produkte in die Industrie überführt werden. „Meyer Burger fertigt in Europa und schafft dadurch hochwertige Arbeitsplätze. Dabei verwertet das Unternehmen Technologien, die in Europa entwickelt wurden“, sagt Professor Rutger Schlatmann, Direktor des Kompetenzzentrum Photovoltaik Berlin (PVcomB) am HZB.

Ein stailer industrieller Herstellungsprozess und eine hohe Zuverlässigkeit der Module ist für den Erfolg der Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie von zentraler Bedeutung. „Ziel ist es, dass Perowskit-Silizium Module in Sachen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit dem hohen Standard entsprechen, den die klassische Silizium-PV-Technologie gesetzt hat“, sagt Professor Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE.

Das Institut für Photovoltaik der Universität Stuttgart wiederum forscht intensiv an den Eigenschaften der neuen Materialien für die neue Solarzellen-Technologie. Bei Perowskiten handelt es sich um eine neue Klasse von Halbleitern, die im gesamten sichtbaren und im Infrarot-Bereich Licht emittieren und absorbieren. Sie bestehen aus preiswerten, häufig vorkommenden Einzelkomponenten. „Nur mit einem schlagkräftigen Team kann es gelingen, die Perowskit-Halbleiter in ein nachhaltiges und wettbewerbsfähiges Produkt zu überführen. Meyer Burger kommt dabei eine Schlüsselrolle in Europa zu, weil das Unternehmen eine langfristige Vision verfolgt, die aktuelle Forschung mit Massenfertigung vereint. Nur so kann es gelingen eine PV-Produktion ‘Made in Europe‘ zu etablieren“, sagt Professor Michael Saliba, Direktor des Instituts für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart.

Schweizer Meyer Burger produziert Solarzellen und -module in Deutschland
Das Solarunternehmen Meyer Burger hat die Transformation vom einstigen Solarausrüster zum Hersteller von Solarzellen- und module abgeschlossen. In Deutschland werden Solarzellen am Standort Thalheim (Bitterfeld-Wolfen) hergestellt, die Modulproduktion erfolgt in Freiberg. In den USA ist die Solarmodulproduktion in Goodyear, Arizona, angesiedelt.

Derzeit will sich Meyer Burger zunächst auf das Hochfahren der Solarzellenproduktion und den vollständigen Ausbau der Modulfertigungskapazität mit 1,4 Gigawatt (GW) am Standort Freiberg in Deutschland konzentrieren. Die geplante Erweiterung der Solarmodul-Kapazitäten am US-Standort Goodyear wird zunächst aufgeschoben, da dies ein synchrones Wachstum der Solarzellenfertigung in Deutschland über 1,4 GW Jahresleistung erfordert.