Warum sind Anti-Aging-Methoden für Solarzellen so wichtig?

Die Erzeugung von Solarenergie birgt keine Umwelt- und Klimarisiken, ist aber nach wie vor relativ teuer. Die Lebensdauer von Solarkomponenten auf 25 Jahre oder mehr zu verlängern, ist daher unabdingbar. Forscher des Fraunhofer-Instituts in den USA arbeiten an der Entwicklung von Materialien, die Solarzellen vor Umwelteinflüssen schützen und so ihre Lebensdauer verlängern.

Herausforderungen hinsichtlich Kosten und Marktwettbewerb

Der hohe Preis für Solarstrom ist ein großes Hindernis für seine Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt. Derzeit ist Solarenergie stark von staatlichen Subventionen abhängig. Christian Hoepfner, wissenschaftlicher Direktor des Fraunhofer-Zentrums für Nachhaltige Energiesysteme, betonte, dass erneuerbare Energien billiger werden müssen, um den Weltmarkt zu durchdringen.

Eine schnelle Lösung gibt es jedoch nicht. Die Produktion effizienter Solarzellen und -komponenten ist mit hohen Kosten verbunden und technologische Fortschritte sind nicht einfach zu erzielen. Forscher auf der ganzen Welt sind bestrebt, neue Techniken und Herstellungsmethoden zu entwickeln, um die Kosten zu senken und gleichzeitig die Effizienz, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern.

Das Potenzial von Silikon

Silikon hat sich als vielversprechendes Material erwiesen. Es ist weder ein typischer anorganischer Kristall noch ein organischer Polymer, hat aber Eigenschaften mit beiden. Während die meisten Solarhersteller EVA zur Verkapselung verwenden, rücken die potenziellen Anwendungen von Silikon zunehmend in den Vordergrund. Um zu prüfen, ob Silikon EVA ersetzen könnte, arbeitete Fraunhofer mit Forschern von Dow Corning zusammen, um Solarzellen mit flüssigem Silikon zu beschichten.

Die Untersuchungen ergaben, dass gehärtetes Silikon Solarzellen wirksam umhüllt und so optimalen Schutz bietet. In simulierten Klimatests zeigten silikonbeschichtete Solarkomponenten eine überlegene Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen und wiederholte mechanische Belastungen und hielten sogar extremen Bedingungen von -40 °C stand.

Zusammenarbeit und Ergebnisse

Andy Goodwin, Global Science and Technology Manager bei Dow Corning, betonte, dass diese Zusammenarbeit das Verständnis der Materialanforderungen für Solarkomponenten, insbesondere in Bezug auf Nachhaltigkeit und Energieertrag, erheblich verbessert habe. Die Ergebnisse wurden auf der 26. European Photovoltaic Solar Energy Conference vorgestellt.

Projektleiter Rafal Mickiewicz kam zu dem Schluss, dass Silikonschichten für bestimmte Anwendungen sehr gut geeignet seien, da sie empfindliche Bauteile im Inneren schützten und großen Temperaturschwankungen standhielten. Mit dieser Technologie könnten Bauteile aus Si-Dünnschichtsolarzellen robuster und zuverlässiger werden.