Abstract: . . .  seit einigen Jahren in der Pilotproduktionsphase befinden (CIS, CdTe- Cadmiumtellurid). Für Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von kristallinem Silicium (CVD-Si) 1 ist noch eine längere Forschungs- und Entwick- lungsphase vor der industriellen Einführung vonnöten. Solarzellen aus GaAs und verwandten Material- systemen (III/V-Materialien) 2 werden derzeit verstärkt in der Raumfahrt eingesetzt. Auch für ihren Einsatz in optisch konzentrierenden terres- trischen Kraftwerken wird heute intensiv geforscht und neue Technologien entwickelt (Abb. 9). Farbstoff- und organische Solarzellen versprechen eine sehr preisgünstige Herstellung photovolta- ischer Energiekonverter. Nach heutigem Stand der Kenntnis werden ihre Anwendungen vor allem im Gebäude-Fassadenbereich und in der Geräteintegration liegen (Abb. 6). In allen hier erwähnten Technologiefeldern sind innovative Fertigungstechnologien von entscheidender Be- deutung. 7 Abbildung 3 Papierdünne und flexible Silicium-Wafer- solarzellen Abbildung 4 Evolution photo- voltaischer Energie- konversion Si=Silicium CIS=Kupfer-Indium- Diselenid Bänder-Si mono-Si multi-Si CVD-Si CdTe CIS a-Si CuS/CdS Farbstoffe und organische Materialien 1954 2000 1 CVD – Chemical Vapor Deposition ist eine Herstellungsmethode für Silicium Dünnschildsolarzellen. 2 III/V-Materialien bestehen aus Elementen der III. und V. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. III/V- Halbleiter Jahr mono-Si 0_Inhalt_2003_Lay05.qxd 22.02.2004 14:41 Uhr Seite 7 Page 4 FVS Themen . . .
. . .  große Chancen, die Netzqualität, die Versorgungs- sicherheit und die effiziente Nutzung von Energie zu erhalten, beziehungsweise in be- trächtlichem Umfang zu steigern. Schlussfolgerung Bei der Lösung der eingangs erwähnten vier Problemkreise muss Forschung auf dem Feld der Photovoltaik drei Entwicklungsfenster strategisch berücksichtigen: • Weiterentwicklung der Technologie, die heute das rasante Marktwachstum trägt • Entwicklung von Technologien, die „am Horizont“ Profil gewinnen • Erforschung von Energiekonversions- verfahren, die teilweise noch „jenseits des Horizonts“ verborgen sind Der vorliegende Beitrag konzentriert sich aus- schließlich auf das mittlere Fenster. Ziel ist es zu zeigen, dass die Photovoltaik ein enormes physikalisches, technisches Entwicklungs- potenzial besitzt (Abb. 7) und, dass es Techno- logien am greifbar „nahen Horizont“ gibt, mit denen dieses Potenzial erschlossen werden kann. Alle diese neuen Verfahren der solaren Energiekonversion bieten die Chance, die Kosten photovoltaisch erzeugten Stroms auch in Zukunft weiter drastisch zu senken. Literatur [1] Eckpunktepapier des ForschungsVerbunds Sonnenenergie für ein neues Energie- forschungsprogramm der Bundesregierung; Berlin, Juni 2003 [2] G. Willeke und A. Räuber, Erfolge der Photovoltaikforschung: Kristalline Silicium- Solarzellen, Themenheft 2003: „Photovoltaik – Neue Horizonte“ Jahrestagung des ForschungsVerbunds Sonnenenergie, Berlin 2003 [3] Neue Chalkopyrit (CIS)-Dünnschichtsolar- zellen – flexibel, . . .
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