Umweltfreundliche Entwicklungen in der Solarzellenproduktion

Photovoltaik Module

Photovoltaikanlagen gehören wohl mitunter zu den bekanntesten Formen der Erneuerbare-Energien-Anlagen. Doch das Prinzip der Nachhaltigkeit greift bei ihnen vollständig erst nach ihrer Produktion. Die Ursache: Die Herstellung der Solarzellen benötigt zum einen sehr viel Energie. Zum anderen wird das Treibhausgas Stickstofftrifluorid bei der Produktion in großen Mengen ausgestoßen.

Aus diesen Gründen wird immer wieder nach Möglichkeiten einer umweltfreundlicheren Produktion der Solarzellen geforscht und Wege erprobt, deren Herstellung klimaverträglicher auszurichten.

So wurden beispielsweise feinste Sägeblättchen entwickelt, mit deren Hilfe der Abfall bei der Produktion von Wafern, dünnen Plättchen aus massiven Siliziumkristallen, um 90 Prozent verringert werden kann. Aus den Siliziumkristallen werden anschließend die Solarzellen gewonnen. Ursprünglich gehen bei diesem Verfahren etwa 50 Prozent Material verloren, welches wiederum aufgeschmolzen und zu Kristallen gezogen werden muss.

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Die nun von einer Gruppe aus Wissenschaftlern vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik in Freiburg und der australischen Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation entwickelten Mini-Sägen bestehen aus kleinsten, fest miteinander verbundenen Kohlenstoff-Nanoröhrchen, auf denen Diamantsplitter kleben. Mit ihrem Durchmesser von gerade einmal zehn bis 20 Mikrometern sind die neu gewonnenen Sägedrähte um etwa 90 Prozent dünner als die bisher eingesetzten Geräte.

Einer der Freiburger Forscher ist überzeugt: „Das sind die Sägen der Zukunft!“ Denn somit ist es möglich geworden, die Umweltbilanz sowie die Nachhaltigkeit in der Solarzellenproduktion erheblich zu steigern. Das Verfahren ist bereits zum Patent angemeldet.

Eine weitere klimavertägliche Entwicklung ist die Einigung des Europäischen Rates und des EU-Parlamentes bei der UN-Klimakonferenz 2012 in Doha, die Emissionen des Klimagases Stickstofftrifluorid (NF3) im EU-Raum stärker zu kontrollieren. Damit werden insgesamt sieben Treibhausgase im Kyoto-Protokoll zur Untersuchtung festgehalten.

Alamierend: NF3 ist für das Klima mehr als 17.000-fach so schädlich wie CO2, sein Ausstoß ist in den 90er-Jahren auf Grund der wachsenden Produktion von TV-Displays und Solarzellen enorm gestiegen. Es wird vor allem in der Halbleiterindustrie oftmals verwendet, was bedeutet, dass sich gerade die Solarfirmen stärkeren Kontrollen unterziehen müssen.

Die Firmen müssen ihren NF3-Ausstoß eigenständig erfassen und melden. Allerdings haben sich neben den 27 EU-Staaten nur zehn weitere Staaten angeschlossen, während die asiatischen – mitunter führend in der Solarzellenproduktion – dem neuen Abkommen entzogen haben. Erst im Jahre 2020 wird der nächste Weltklimavertrag geschlossen – mindestens bis dahin werden sich die asiatischen Länder den Minderungs- und Kontrollauflagen entziehen und somit die Emissionen ansteigen lassen. 

 

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