Wie kann das Farbspektrum der Sonne besser ausgeschöpft und mehr Solarstrom auch bei eher trübem Wetter erzeugt werden? Dies ist eine der Fragen, denen am Institut für Photovoltaik (ipv) an der Universität Stuttgart nachgegangen wird. Die Themen für Forschung und Lehre am Institut sind erneuerbare Energien, Photovoltaik, Sensorik, Elektrische Energiespeicher, Halbleiterprozesse und Batterien. Mit einer Gruppe Grüner aus der Landesarbeitsgemeinschaft „Energie“ war ich dort zu Gast.
Perowskit-Solarzellen könnten ein interessanter Ansatz für die Stromerzeugung sein. Im Labor sahen wir, wie Perowskite hauchdünn auf einen Träger aufgebracht und mit Drehbewegungen gleichmäßig verteilt wird. Alternativ wird auch am Auftragen per Sprühen geforscht. Derartige Solarzellen können die aus Silizium entweder ersetzen oder ergänzen. Denkbar sind mehrere Schichten aus Silizium und Perowskite, um die Lichtausbeute und damit den Wirkungsgrad zu erhöhen. Die Herausforderung, so erfuhren wir, liegt darin, die Schicht möglichst dünn aufzutragen, um die Effizienz und den Wirkungsrad zu erhöhen. Perowskite lässt sich deutlich dünner als Silizium auftragen. Die flexiblen Solarzellen können etwa an Gebäuden, wie Fassaden oder Balkone, angebracht, in Kleidung oder Beschattungssystemen integriert werden. Auch auf Fensterflächen aufgebracht, könnten sie Strom erzeugen. Das Ausgangsmaterial gibt es reichlich und vielerorts. Es lässt sich zudem synthetisch herstellen. In China werden mit Perowskit beschichtete Solarmodule bereits in Kleinserie produziert.
Auf dem Dach des Uni-Gebäudes schauten wir uns – bei zum Thema passendem trübem Wetter – ältere und jüngere Solarmodule verschiedener Technologien an.
Im Besprechungsraum vertieften wir die Erkenntnisse und die Forschungsstände. So ging es beispielsweise darum, dass neben effizienterer Photovoltaik auch mehr Speicher erforderlich sind. Wir sprachen auch darüber, wie Studierende der beiden Studiengänge Elektro- und Umwelttechnik eingebunden werden und von Forschung und Lehre im Institut profitieren. Mit mehr Risikokapital könne man schneller bei der Entwicklung der Photovoltaik vorankommen, wurde uns noch als Hinweis mit auf den Weg gegeben.
Ergänzender Hinweis: Ich betreibe mehrere Solaranlagen, so auf dem Dach einer Sporthalle und des Mehrfamilienhauses, in dem ich Eigentümer einer Wohnung bin. Zudem betreibe ich zwei Balkon-Module. Eines davon befindet sich auf der Nordseite des Gebäudes und springt morgens früher an als das auf der Südseite. Es gibt also bereits PV-Module, die speziell auf diffuses, schwächeres Sonnenlicht ausgerichtet sind.
Weiterführende Links
Solarstrom von der Obstplantage: https://www.matthias-gastel.de/solarstrom-von-obstplantage/
PV-Module überdachen Radweg: https://www.matthias-gastel.de/deutschlands-erster-solar-radweg/
Solarkraftwerke neben der Start- und Landebahn: https://www.matthias-gastel.de/stromernte-neben-der-startbahn/
Solarstrom von Bahnhofsdächern: https://www.matthias-gastel.de/nuertinger-bahnhof-einer-der-vorreiter-bei-photovoltaik/
Wie Strompreise gebildet werden: https://www.matthias-gastel.de/besuch-an-der-stromboerse-wie-preise-gebildet-werden/