Wie funktioniert Concentrated Photovoltaics

Erneuerbare Energien: Concentrated Photovoltaics zukunftsweisend? Neue Solarzellen können jetzt schon um bis zu 40 % mehr Energie erzeugen. Lässt sich mit Concentrated Photovoltaics das Energieproblem der Menschheit lösen?

Aktuelle Nachrichten aus der Solarbranche könnten den Umstieg auf erneuerbare Energien möglicherweise beschleunigen. Denn Forschern ist es gelungen, mit neuartigen Solarzellen um bis zu 40 % mehr Energie zu erzeugen als mit herkömmlichen Technologien. Theoretisch sind durch konzentrierte Solarenergie sogar noch weitere Steigerungen möglich. Wie funktioniert die neue Technologie und wie ist der Stand der Dinge?

Concentrated Photovoltaics

Concentrated Photovoltaics, so heißen die neuen Solar Module, die als Prototyp bereits getestet werden. Dabei handelt es sich um konzentrierte Solarpanels, die zwischen 30 und 40 % mehr Energie erzeugen als herkömmliche Silizium Module. Damit lässt sich die Energieeffizienz der Solartechnik fast verdoppeln. Die Solarkonzerne sprechen sogar davon, dass es mit dieser Technologie in der Zukunft möglich sein könnte, Strom für die gesamte Menschheit vergleichsweise preiswert herzustellen.

Effizienter sind die Module, weil das eintretende Sonnenlicht im Prinzip wie mit einer Lupe gebündelt und konzentriert wird. Wie allgemein bekannt ist, lässt sich mit einer Lupe sogar ein Blatt Papier in der Sonne entzünden. Gebündeltes Sonnenlicht ist also wesentlich effektiver als gestreute Strahlung. Mit Lupen können die einfallenden Sonnenstrahlen der neuen Solarmodule um das bis zu 1000fache konzentriert werden und somit theoretisch auch die Energiegewinnung. Schon jetzt träumt die Branche davon, mit den neuen Modulen auch auf kleinster Fläche effizient Strom gewinnen zu können. Damit könnten die Concentrated Photovoltaics sogar helfen, das Energieproblem der gesamten Weltbevölkerung zu lösen.

Am Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme geht man sogar davon aus, dass die Wirkungssteigerung von 40 %, die heutzutage möglich ist, längst nicht das Ende ist. Theoretisch lässt sich die Energieeffizienz noch weiter steigern. Für die Entwicklung der neuen Solar Zellen wird Andreas Bett vom Fraunhofer Institut übrigens in diesem Jahr mit dem Deutschen Umweltpreis ausgezeichnet.

Die Serienfertigung der Concentrated Photovoltaics hat schon begonnen

Einige Unternehmen haben schon mit der Serienfertigung der neuen Solartechnik begonnen. So will die Freiburger Firma Concentrix bereits 2015 in Kalifornien Solarparks errichten, die eine Leistung von 300 MW erreichen sollen. Warum ausgerechnet in Kalifornien? Hier zeigt sich ein entscheidender Nachteil der neuen Technologie. Denn damit die Konzentration der Sonnenstrahlen auch funktioniert, muss das Sonnenlicht direkt auf die Module fallen. Bei bedecktem Himmel wird das Licht gestreut, die Technik funktioniert dann nicht. Aus diesem Grund sind Concentrated Photovoltaics nur in Ländern mit überdurchschnittlich vielen Sonnenstunden interessant. Die bereits etablierte Silizium Fotovoltaik Technik wird damit von den Modulen nicht verdrängt werden. Im Gegenteil, auch hier hat die Entwicklung nicht geschlafen, die modernen Module erzeugen immer mehr Energie auf immer kleinerem Raum, auch mit herkömmlicher Solartechnik. So bieten die Solarmodule von Trinar Solar, einem der führenden Hersteller, Dank vergrößerter Oberfläche der einzelnen Zellen eine Effizienzsteigerung von immerhin 4,2 Prozent.

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