Erfolgreiche Entwicklung und Markteinf\u00fchrung \u00fcberzeugen Jury. <\/p>\n
Hansj\u00f6rg Lerchenm\u00fcller, Dr. Andreas W. Bett und Dr. Klaus-Dieter Rasch sind f\u00fcr den Deutschen Zukunftspreis nominiert. Gemeinsam haben sie spezielle Solarzellen, -module und -systeme entwickelt, die doppelt so viel Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln wie dies auf Basis von Silizium m\u00f6glich ist. Das Prinzip: Mehrfachsolarzellen, die unterschiedliche Wellenl\u00e4ngenbereiche des Sonnenlichts aufnehmen, werden kombiniert mit Linsen, die das Sonnenlicht konzentrieren.<\/p>\n
Diese Kombination ist heute als Konzentratortechnologie weltweit etabliert. Neben der Silizium- und D\u00fcnnschichttechnologie f\u00fcr Dach- oder Freifl\u00e4chen, spielt sie f\u00fcr gro\u00dfe Kraftwerke in sonnenreichen Gegenden eine wichtige Rolle. Die Jury des Deutschen Zukunftspreises nominiert j\u00e4hrlich drei Teams, die auf Basis exzellenter Forschung neue Produkte erfolgreich in den Markt bringen.<\/p>\n
In Anwesenheit von Bundespr\u00e4sident Christian Wulff wurden die Nominierten am 27. August 2011 in Hannover im Rahmen der IdeenExpo der \u00d6ffentlichkeit vorgestellt. Das Gewinnerteam erh\u00e4lt die Auszeichnung in Berlin am 14. Dezember vom Bundespr\u00e4sidenten.<\/p>\n
Bis heute wird in 85 Prozent der Photovoltaikmodule kristallines Silizium verwendet. Doch dieses Halbleitermaterial wandelt nur einen bestimmten Wellenl\u00e4ngenbereich des Sonnenlichts in elektrische Energie, weshalb der Wirkungsgrad begrenzt ist. Deshalb widmeten sich bereits vor f\u00fcnfzehn Jahren Forscher des Fraunhofer ISE einem neuen Ansatz. Sie stapelten mehrere Schichten aus unterschiedlichen Halbleitern in einer Solarzelle. In diesen winzigen Solarzellen mit 3 mm Durchmesser werden Halbleiter aus den Gruppen III und V des Periodensystems (Galliumindiumphospid, Galliumindiumarsenid und Germanium) \u00fcbereinander abgeschieden.<\/p>\n
\u201eJeder Halbleiter nimmt einen anderen Wellenl\u00e4ngenbereich des Sonnenlichts auf \u2013 die Energieausbeute addiert sich\u201c, so Dr. Andreas Bett, Bereichsleiter \u201eMaterialien \u2013 Solarzellen und Technologie\u201c und stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer ISE.<\/p>\n
Mehrfachsolarzellen waren zun\u00e4chst f\u00fcr den Einsatz im Weltall gedacht. Die am Fraunhofer ISE entwickelten III-V Solarzellen werden von AZUR SPACE industriell gefertigt und zur Energieversorgung von Telekommunikationssatelliten eingesetzt. Das Unternehmen spezialisierte sich aber auch auf die kosteng\u00fcnstige Herstellung der terrestrischen Variante von Mehrfachsolarzellen. Die am Fraunhofer ISE entwickelten III-V Solarzellen mit 41,1 Prozent Wirkungsgrad \u2013 im Jahr 2009 ein Weltrekord \u2013 werden aktuell von AZUR SPACE in die Serienfertigung transferiert.<\/p>\n
\u201eIn k\u00fcrzester Zeit konnten wir aufzeigen, dass Wirkungsgrade von 40 Prozent in der Solarindustrie m\u00f6glich sind und wir halten die 50 Prozent-Marke f\u00fcr absolut machbar\u201c, so Dr. Klaus-Dieter Rasch, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der AZUR SPACE Solar Power GmbH in Heilbronn.<\/p>\n
Um das Potenzial der Mehrfachsolarzellen auch auf der Erde nutzen zu k\u00f6nnen, setzten die Forscher am Fraunhofer ISE auf optische Konzentration. Spezielle Linsen, die das Sonnenlicht 500fach b\u00fcndeln, wurden den Mehrfachsolarzellen vorgelagert, Zellen und Linsen in einem Modul zusammengefasst. \u201eWir haben teures Halbleitermaterial ersetzt und g\u00fcnstige Optiken hinzugef\u00fcgt. Mit diesen neu entwickelten Konzentratormodulen produzieren wir mehr Leistung pro Fl\u00e4che\u201c, so Bett.<\/p>\n
Auf die Modulentwicklung im Labor folgte der Schritt in die Industriefertigung. Um serienf\u00e4hige Konzentratormodule zu entwickeln und zu leistungsf\u00e4higen Systemen auszubauen, gr\u00fcndeten Mitarbeiter des Fraunhofer ISE unter der Leitung von Hansj\u00f6rg Lerchenm\u00fcller mit der Concentrix Solar GmbH ein eigenes Spin-Off.<\/p>\n
Das Unternehmen trieb die bereits am Fraunhofer ISE begonnene industrielle Prozesstechnologie weiter voran. Nach wenigen Jahren f\u00fchrte es Concentrix\u2122-Module am Markt ein. Heute geh\u00f6rt das Unternehmen zu Soitec, einem internationalen Marktf\u00fchrer in der Halbleiterindustrie und z\u00e4hlt zu den weltweit f\u00fchrenden Firmen in der Konzentratortechnologie. \u201eUnsere Konzentratormodule wandeln 28 Prozent des einfallenden Sonnenlichts in Strom um, das entspricht einem Faktor zwei im Vergleich zur herk\u00f6mmlichen Photovoltaik\u201c, so Hansj\u00f6rg Lerchenm\u00fcller, heute Senior Vice President bei Soitec. Neben niedrigen Stromgestehungskosten sind weitere Vorteile von Konzentratorsystemen: Sie sind modular aufgebaut und damit in der Kraftwerksgr\u00f6\u00dfe flexibel von weniger als 1 Megawatt bis weit \u00fcber 100 Megawatt.<\/p>\n
Der Energieverbrauch f\u00fcr die Herstellung amortisiert sich bereits nach wenigen Monaten. Die Investitionskosten f\u00fcr den Aufbau einer Massenfertigung sind vergleichsweise gering. Die Konzentratortechnologie eignet sich f\u00fcr gro\u00dfe Kraftwerke in sonnenreichen Regionen. Soitec Solar hat bereits \u00fcber 3 Megawatt Leistung in Kraftwerken im S\u00fcden Europas, S\u00fcdafrika und den USA installiert. In den USA errichtet das Unternehmen in K\u00fcrze eine weitere Modulfabrik.<\/p>\n
Die Nominierung f\u00fcr den Deutschen Zukunftspreis verstehen alle drei Beteiligten als Auszeichnung ihrer Gemeinschaftsleistung. Die konsequente Weiterentwicklung der Konzentratortechnologie beruht auf der langj\u00e4hrigen und weiter bestehenden Zusammenarbeit des Trios aus Forschung und Industrie. Alle drei Partner tragen mit ihrem Spezialwissen im Zell- wie im Modul- und Systembereich zu einem fortlaufenden innovativen Technologieprozess bei.<\/p>\n
\u00dcber AZUR SPACE<\/strong><\/p>\n AZUR SPACE Solar Power GmbH, Heilbronn\u00a0ist ein europ\u00e4ischer Marktf\u00fchrer und global agierendes Unternehmen auf dem Gebiet der Entwicklung und Produktion von Hochleistungssolarzellen f\u00fcr die Raumfahrt und terrestrischen CPV Anwendungen. Seit mehr als 40 Jahren ist AZUR SPACE auf dem Gebiet der Raumfahrtsolarzellen t\u00e4tig und hat in dieser Zeit f\u00fcr mehr als 400 Satelliten erfolgreich Solarzellen geliefert; momentan ist AZUR SPACE dabei, die modernste Solarzellentechnologie wieder vom Weltraum auf die Erde zur\u00fcckzubringen. Mit Materialien und Strukturen, die urspr\u00fcnglich entwickelt wurden, um Telekommunikations- und Erdbeobachtungssatelliten f\u00fcr Wissenschaft, Aufkl\u00e4rung \u00a0oder Navigation mit Strom zu versorgen, zeigen diese AZUR SPACE Solarzellen mittlerweile ihre exzellente Leistungsf\u00e4higkeit auch im terrestrischen Bereich. Dreifach\u00fcbergangszellen aus GaAs f\u00fcr CPV Anwendungen nach dem neuesten Stand der Technik erreichen 40 % Wirkungsgrad unter Konzentration, basierend auf einer Produktionserfahrung von 1000 MW Solarzellen\u00e4quivalenten (Raumfahrt und CPV). Wirkungsgrade von bis zu 50 % werden f\u00fcr die n\u00e4chsten Jahre mit innovativen Multi\u00fcbergangssolarzellenkonzepten erwartet.\u00a0www.azurspace.com<\/a><\/p>\n \u00dcber Fraunhofer ISE<\/strong><\/p>\n Mit 1100 Mitarbeitern ist das in Freiburg angesiedelte Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE das gr\u00f6\u00dfte europ\u00e4ische Solarforschungsinstitut. Das Fraunhofer ISE setzt sich f\u00fcr ein nachhaltiges, wirtschaftliches, sicheres und sozial gerechtes Energieversorgungssystem ein. Es schafft technische Voraussetzungen f\u00fcr eine effiziente und umweltfreundliche Energieversorgung, sowohl in Industrie- als auch in Schwellen- und Entwicklungsl\u00e4ndern. Hierzu entwickelt das Institut Materialien, Komponenten, Systeme und Verfahren in insgesamt sieben Gesch\u00e4ftsfeldern: Energieeffiziente Geb\u00e4udeund Geb\u00e4udetechnik, Angewandte Optik und funktionale Oberfl\u00e4chen, Solarthermie, Silicium-Photovoltaik, Alternative Photovoltaik-Technologien, Regenerative Stromversorgung sowie Wasserstofftechnologie. Das Institut verf\u00fcgt \u00fcber mehrere akkreditierte Testzentren.\u00a0www.ise.fraunhofer.de<\/a><\/p>\n \u00dcber Soite<\/strong>c<\/p>\n Soitec (Euronext Paris) ist ein internationaler Marktf\u00fchrer in der Entwicklung und Herstellung neuartiger Materialien f\u00fcr die Halbleiterindustrie und ein Vorreiter im Bereich Energie und Elektronik. Soitec stellt unter anderem Substrate f\u00fcr die Mikro- und Nanoelektronik her, insbesondere SOI Wafer (Silicon-on-Insulator). Durch die Akquisition von Concentrix Solar im Jahr 2009 betrat Soitec den Konzentrator Photovoltaik (CPV) Markt und wurde zu einem f\u00fchrenden Hersteller von CPV-Kraftwerken. Soitecs Schl\u00fcsseltechnologien sind Smart Cut\u2122, Smart Stacking\u2122 und Concentrix\u2122. Au\u00dferdem verf\u00fcgt das Unternehmen \u00fcber besondere Expertise im Bereich Epitaxie. Diese Produkte finden Anwendung in der Verbraucherelektronik, mobilen Ger\u00e4ten, Mikroelektronik, Telekommunikation sowie in der Automobilelektronik, in der Beleuchtung und in Solarkraftwerken. Soitec verf\u00fcgt \u00fcber Produktionsst\u00e4tten und Forschungszentren in Frankreich, Singapur, Deutschland und den Vereinigten Staaten.\u00a0www.soitec.com<\/a><\/p>\n Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE 2011<\/p>\nQuelle<\/h5>\n