Drei Forschungseinrichtungen in Baden-Württemberg bündeln ihr Know-how, um Perowskit-Solarzellen schneller marktreif zu machen. Das neu gegründete Kompetenzcluster erhält Starthilfe von Bund und Land – und soll neue Produktionsprozesse für die Solarbranche erschließen.
Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWE) unterstützt das Vorhaben mit 1 Mio. Euro und das Wirtschaftsministerium von Baden-Württemberg gibt weiteren 418.000 Euro dazu. Im neu gegründeten „Perowskit-Kompetenz-Cluster“ arbeiten drei Forschungseinrichtungen aus Baden-Württemberg eng zusammen: das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW), das Lichttechnische Institut (LTI) am Karlsruher KIT sowie das Institut für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart.
Das Forschungsvorhaben ist zunächst auf zwei Jahre angelegt. Im Fokus stehen die Skalierung und Weiterentwicklung von Herstellungsprozessen für Perowskit-Solarzellen, der Aufbau einer Pilotlinie sowie der Technologietransfer in die Industrie.
Perowskit-Technologie –
der Weg vom Labor in die Industrie
PV in Dünnschichttechnik kommt ohne Siliziumwafer aus. Und stellt so mittelfristig eine resiliente Technologie im Sinne der Lieferketten und globalen Abhängigkeiten dar. Die Perowskit-Technologie kann bei erfolgreichem Qualitätsnachweis mit Nachhaltigkeit und Resilienz brillieren. Langfristig ebnen diese Dünnschichttechniken den Weg für die industrielle Produktion hocheffizienter Solarzellen, auch in Tandemkombination gestapelter Subzellen.
Wie revolutionär die Fortschritte in der Perowskit-Forschung sind, betont Prof. Dr. Michael Saliba: „Perowskite eröffnen uns eine völlig neue Materialklasse, die Effizienz, Nachhaltigkeit und Herstellungsflexibilität in einzigartiger Weise vereint. Gerade im Verbund können wir die ent-scheidenden Schritte gehen, um diese Technologie aus dem Labor in eine widerstandsfähige industrielle Anwendung zu überführen.“
Projektteam mit renommierten Wissenschaftlern
Zu den wissenschaftlichen Leitern des Projekts zählen drei international anerkannte PV-Experten: Prof. Dr. Michael Saliba, Leiter des Instituts für Photovoltaik (ipv) an der Universität Stuttgart forscht zu Perowskit-Solarzellen mit Fokus auf kostengünstige, flexible und leistungsfähige Technologien. Prof. Dr. Ing. Michael Powalla, Vorstandsmitglied und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik am ZSW, ist spezialisiert auf Dünnschichttechnologien und deren Hochskalierung. Prof. Dr. Ulrich Paetzold, Professor am KIT, arbeitet am Lichttechnischen Institut (LTI) zu innovativen Materialien und optischen Konzepten für Perowskit-basierte Tandemzellen.
Transfer in die Industrie im Mittelpunkt
Das Kompetenzcluster verfolgt einen industrienahen Ansatz. So soll der Aufbau eines Produktions-Technikums die Grundlage für eine spätere Serienfertigung schaffen. Ziel ist es, gemeinsam mit baden-württembergischen Maschinenbauern, Sensor- und Substratherstellern sowie Materiallieferanten entlang der gesamten Wertschöpfungskette industrielle Verfahren zu entwickeln.
Ergänzende Kompetenz im Team
Dank der sich ergänzenden Kompetenzen und Ressourcen im Cluster lassen sich aufeinander abgestimmte Prozess- und Technologieketten realisieren. Die Forschungspartner ZSW, KIT und ipv sind dadurch in der Lage, neue Materialien, Herstellungsverfahren, Verkapselungskonzepte, Methoden zur Charakterisierung, sowie Bauelementarchitektur für Perowskit-Solarmodule auf Glas und künftig auch auf flexiblen Folien zu entwickeln und das auf Flächen von bis zu 30x 30 cm².
www.zsw-bw.de
www.lti.kit.edu
www.ipv.uni-stuttgart.de