NextGenPV

Die Photovoltaik (PV)‐Technologie wird eine herausragende Rolle in einer de‐karbonisierten und de‐zentralen Energieversorgung spielen – weltweit und regional in Niedersachsen. Bisher wird der PV‐Markt durch die Silizium(Si)‐Technologie dominiert, die lediglich einen Absorber aufweist und sich ihrer praktischen Wirkungsgradgrenze annähert. Die in der Entwicklung befindlichen Photovoltaik‐Technologien der nächsten Generation kombinieren zwei oder mehr Absorbermaterialien in Tandem‐ oder „Multijunction“‐Solarzellen und nutzen so das Sonnenspektrum durch Reduktion von Thermalisierungsverlusten besser aus. Das eröffnet die Möglichkeit zur Steigerung des Wirkungsgrades um 30 %rel bis 50 %rel gegenüber dem heutigen Stand der „Einfach‐Absorber“‐Technik. Erst seit wenigen Jahren scheinen zwei von drei Voraussetzungen für ein solche Tandemtechnologie gegeben: für neuartige Absorber‐Materialien mit passender Bandlücke, insbesondere Metall‐Halogenid‐Perowskite (Pk), wurde einerseits das erhoffte hohe Wirkungsgradpotential auf Laborniveau nachgewiesen, und andererseits kann das nicht‐epitaktische Herstellungsverfahren kostengünstig werden. Hierzu gibt es weltweit intensive Forschungsanstrengungen, die auch in Deutschland teils von der EU, teils vom Bund und teils von den Ländern Berlin, Baden‐Württemberg und Nordrhein‐Westfalen an den jeweiligen Standorten unterstützt werden. Die dritte zentrale Voraussetzung, eine ausreichende Langzeitstabilität, ist Gegenstand aktueller Forschungen. In unserem Teilprojekt untersuchen wir die potentiellen Umweltauswirkungen im Vergleich zu konventionellen Technologien und die Energy-Payback-Time als Parameter für die ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit der neuen PV-Generation.