Neue Technologie halbiert Kosten für Solarzellen

Solar Power

Das amerikanische Startup Twin Creeks Technologies hat ein neues Herstellungsverfahren für Solarzellen entwickelt, mit dem sich laut eigenen Angaben die Produktionskosten um 50 Prozent senken lassen. Demnach würden auf diese Art die bei der Herstellung entstehenden Kosten von aktuell etwa 0,80 US-Dollar auf 0,40 US-Dollar sinken. Ein beachtlicher Unterschied und großer Schritt in Richtung Wettbewerbsfähigkeit, was bei der Zukunftsentwicklung von Energiegewinnung aus Sonnenkraft durchaus eine Rolle spielen könnte.

Laut Siva Sivaram, CEO von Twin Creeks Technologies, erreicht das „Hyperion“ genannte Produktionssystem die beeindruckende Kostensenkung durch die Reduzierung der benötigten Silizium-Menge und günstigeres Herstellungsequipment. Silizium ist der Hauptbestandteil von Solarzellen und bei der aktuell verwendeten Technologie werden 200 Mikrometer dicke Wafer aus Siliziumblöcken oder -zylindern geschnitten. Dabei endet allerdings rund die Hälfte des Materials als Abfall.

Mit dem neuen Verfahren kann das Unternehmen aus Silicon Valley sehr viel dünnere Wafer aus kristallinem Silizium herstellen und außerdem landet kaum etwas davon auf dem Müll. So lässt sich der Materialbedarf um bis zu 90 Prozent reduzieren. Mit den nur mehr 20 Mikrometer dicken Wafern können mindestens ebenso effiziente Solarzellen hergestellt werden.

Die Technik hinter dem „Hyperion“-Produktionssystem wird Proton Induced Exfoliation (PIE) genannt und startet in einer Vakuumkammer. Dort werden industrieübliche drei Millimeter dicke Sililzium-Platten mit einem energiereichen Strahl aus Wasserstoff-Ionen beschossen. Die Ionen sammeln sich innerhalb der Platten in der voreingestellten Tiefe von 20 Mikrometern und werden anschließend durch Erhitzen in mikroskopisch kleinen Wasserstoffgasbläschen umgewandelt. Wenn sich die Blasen ausdehnen, wird ein exakt 20 Mikrometer dicker Wafer abgetrennt und der Vorgang kann mit dem Rest der Silizium-Platte erneut durchgeführt werden.

Ein weiterer großer Vorteil der auf diese Art erzeugten Wafer ist, dass sie sich problemlos in bereits bestehenden Produktionsanlagen verarbeiten lassen und keine Technologieumstellung erfordern. Das spart erneut Kosten und ist ein weiterer Anreiz für Solarzellenhersteller auf die dünneren Wafer von Twin Creeks Technologies umzusteigen.

Matthias Schaffer

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