Photovoltaik
Konzentrator-Photovoltaik: Modulaufbau in den Exportländern

Die konzentrierende Photovoltaik nutzt hochwertige Stapelsolarzellen in Kombination mit Modulen, die das Sonnenlicht auf die Zellen konzentrieren. Das Projektteam von QuintuMod hat ein Verfahren entwickelt, mit dem der Modulaufbau direkt in den Exportländern stattfinden kann.

Das neue Verfahren spart Ressourcen, Transportwege und nutzt die lokale Wertschöpfung. Darüber hinaus haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Strahlendesign innerhalb der Module optimiert. Das erhöht deren Effizienz. Ein neues Berechnungsmodell ermöglicht zudem, Energieertrags-Prognosen für Konzentrator-Photovoltaik-Projekte aufzustellen. Das war bisher nur für andere Photovoltaik-Technologien möglich, wie zum Beispiel für Siliziumsolarmodule. Durch die Prognosen erhalten Planerinnen und Planer Sicherheit über die Erfolgsaussichten ihrer Bauprojekte.

In der Kombination sämtlicher Vorteile ergeben sich sehr niedrige Stromgestehungskosten. Dr. Victor Khorenko, Projektleiter bei AZUR Space, zeichnet das mögliche Vorgehen potenzieller Kundinnen und Kunden wie folgt: „Man kann vor Ort mit relativ einfachen Tools anfangen und die Modulproduktion mit lokalen Arbeitskräften starten. Das lässt sich schrittweise ausbauen, indem verschiedene Stationen der Fertigungskette mit der entsprechenden Automatisierung ausgestattet werden. So kommen wir in unseren Berechnungen schließlich zu Stromgestehungskosten von 1 Cent pro Kilowattstunde.“ Voraussetzungen dafür seien unter anderem die Möglichkeit für die lokale Montage und eine Supply Chain vor Ort.

Hochtechnologiekomponenten stammen aus Deutschland

Die Projektpartner, das Unternehmen AZUR Space und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, bauen mit dem Verfahren auf vorherigen Entwicklungen aus anderen Forschungsprojekten auf. Innerhalb von QuintUMM, InKoTek und CPVMod  sind sowohl die zugrundliegende 5-fach-Solarzelle entstanden als auch das Modul im Baukastensystem, das den Aufbau in anderen Ländern überhaupt erst ermöglicht.

Für Victor Khorenko macht das neue Verfahren die terrestrische Konzentrator-Photovoltaik erstmals konkurrenzfähig gegenüber der Siliziumtechnologie: „Wenn wir eine Modulfertigung in Deutschland aufbauen würden, würden wir die großen Komponenten wie etwa das Aluminium erstmal aus dem Ausland importieren, die Module zusammenbauen und wieder zurückschicken. Das wäre natürlich ein sehr teures Vergnügen.“ Stattdessen liefert AZUR Space lediglich die Hochtechnologiekomponenten der Module, die Solarzellenassemblys, bestehend aus einer kleinen Platine mit Sekundärlinse und Solarzelle. Die Stromgestehungskosten sinken. Für eine gute Perspektive der Konzentrator-Photovoltaik spreche aktuell zudem der hohe globale Energiebedarf, so Khorenko. Andere Möglichkeiten sieht er etwa in Projekten, die Vorteile aus den Besonderheiten der Konzentrator-Photovoltaik ziehen. Etwa, indem sie für die Wasserstoffproduktion eingesetzt werden. Die zusätzliche Wärme der Sonne unterstütze den Elektrolyseprozess, so Khorenko. (mb)