Solarmodule werden effizienter

Die Solarbranche wird innovativer. Die größten Fortschritte gibt es bei den klassischen Siliziumzellen: Neue kristalline Techniken absorbieren mehr Licht und bringen höhere Leistung.

Über viele Jahre hinweg rissen Kunden den Photovoltaik (PV)-Herstellern Solarmodule nahezu aus den Händen: Üppige Einspeisevergütungen für den Solarstrom in vielen europäischen Ländern trieben die Nachfrage nach Paneelen von einem Rekord zum nächsten. So konnten die Unternehmen selbst für einfachste Technik, Höchstpreise erzielen.

Wirkungsgrad im Visier: Inzwischen hat sich der Markt gedreht. Viele Anbieter bleiben auf ihren Modulen sitzen, denn wichtige Länder wie Deutschland, Spanien oder Tschechien haben ihre Solartarife deutlich gesenkt und so den Boom ausgebremst.

Die Hersteller stehen damit vor einer großen Herausforderung: Sie müssen das Preis-Leistungs-Verhältnis ihrer Produkte rasch verbessern, um sich gegen die Konkurrenz behaupten zu können. Das zwingt sie zu Innovationen und zur Teilnahme an einen Wettlauf um Wirkungsgrade, in dem jeder einzelne Prozentpunkt mehr Effizienz über Erfolg oder Misserfolg entscheidet.

Zu den neuesten Entwicklungen zählen Zellen, bei denen die Stromanschlüsse auf der Rückseite angeordnet sind, sodass die Frontseite nicht von Kontakten und Stromsammelschienen verschattet wird (Übersicht links). Hintergrund: Um mit einer Zelle Strom zu erzeugen, müssen die Elektronen, die das einfallende Licht erzeugen, mit einer Emitterschicht eingefangen und zu den negativen Kontakten geleitet werden. Normalerweise befindet sich diese Schicht samt den fingerartigen Kontakten und den Stromsammelschienen auf der Frontseite der Zelle. Das hat den Vorteil, dass die Elektronen nicht weit wandern müssen. Umgekehrt begrenzt der Schattenwurf der Kontakte und Leiterbahnen jedoch die Lichtausbeute. Bei Rückkontaktzellen ist die Emitterschicht deshalb samt Kontakten auf die Rückseite verbannt worden.

Protagonist bei diesen sogenannten Rückkontaktzellen ist der US-Hersteller Sunpower. Seine Module wandeln Licht mittlerweile mit einem Wirkungsgrad von gut 22 Prozent in Strom um, bezogen auf das Modul, das derzeit unter dem Namen „Maxeon“ in den Markt eingeführt wird, immerhin mit 20 Prozent. Das ist ein Prozentpunkt mehr als Sunpowers bisher gängige Module aus Rückkontaktzellen und ein Viertel mehr als marktübliche Siliziummodule, die aktuell durchschnittlich 15 Prozent Effizienz erreichen.

Hocheffizient, aber teuer: Einen Solaranlagenbetreiber bräuchte der Wirkungsgrad eigentlich nicht zu...