Forscher-Olymp Deutschland

Nirgendwo sonst ist Solarwissenschaft so erfolgreich wie hierzulande.

Während die deutschen Photovoltaikhersteller wegen der erstarkenden Konkurrenz aus China und den USA um ihre Führungsrolle bangen, ist die hiesige Solarforschung auf der Überholspur: Innovationen entwickeln sich rasch, Effizienzrekorde fallen stetig. Selbst die renommierte US-Wissenschaft kommt da nicht mehr mit.

Dass das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) den Wirkungsgradrekord für Mehrfachzellen knacken konnte, hat dort große Bedeutung: „Wir konnten ein starkes wissenschaftliches Ausrufungszeichen setzen“, sagt Frank Dimroth, leitender Solarforscher am ISE. Sein Team erreichte im Januar 2009 mit sogenannten Mehrfachzellen 41,1 Prozent Effizienz, übertrumpfte damit das National Renewable Energy Laboratory (NREL) der USA, den bisherigen Rekordhalter, um 0,3 Prozentpunkte.

Mehrfachzellen gelten als Zukunftstechnik: Zwar ist ihre Herstellung schwierig, da sie aus mehreren übereinander gelagerten Halbleitern bestehen. Dafür erzeugen sie doppelt so viel Strom wie gängige Siliziumzellen. Bislang galt die Technik als absolute US-Domäne: Seit den siebziger Jahren forscht das NREL an den „Multi Junctions“, um Raumstationen und Satelliten mit Sonnenenergie zu versorgen. 1980 bot das US-Energieministerium mit 400 Millionen Dollar das höchste Solar-Forschungsbudget in der Historie der Vereinigten Staaten auf, etablierte das Land so an der Spitze der weltweiten Solarwissenschaft.

Jetzt laufen deutsche Forscher ihren US-Kollegen den Rang ab, drängen auch in anderen PV-Bereichen auf die Führungsrolle. Bei CIS-Dünnschichtmodulen etwa – die Abkürzung steht für halbleitende Verbindungen aus Kupfer, Indium und Gallium sowie Selen oder Schwefel – hält das NREL seit Jahren den Wirkungsgradrekord, verbesserte ihn zuletzt im März 2008 in einer vorindustriellen Fertigungslinie auf 19,9 Prozent. Doch das Stuttgarter Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) ist dem NREL bereits dicht auf den Fersen, erreichte im Frühjahr im gleichen Umfeld 19,6 Prozent Effizienz. „Als nächstes wollen wir die 20-Prozent-Hürde nehmen“, kündigt Michael Powalla, Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik im ZSW, selbstbewusst an.