• Im Konsortium mit CSEM, Helmholtz-Zentrum Berlin, Fraunhofer ISE und der Universität Stuttgart erforscht Meyer Burger Tandem-Solarzellen und entwickelt Solarmodule der nächsten Generation
• Im Fokus der Aktivitäten steht die Industrialisierung der neuen Technologien vom Labor in die Massenfertigung für den künftigen Ausbau der Gigawatt-Kapazitäten an den Fertigungsstandorten von Meyer Burger 
• Ziel der Kooperation ist die industrielle Fertigung von Zellen mit Wirkungsgraden von mehr als 30 Prozent

Für die Entwicklung der nächsten Generation von Hochleistungs-Solarzellen und -modulen hat die Meyer Burger Technology AG renommierte Partner ins Boot geholt und entsprechende mehrjährige Kooperations-Vereinbarungen abgeschlossen. Gemeinsam mit dem CSEM aus der Schweiz, dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg und dem Institut für Photovoltaik an der Universität Stuttgart arbeitet das Unternehmen an der Industrialisierung der Perowskit-Tandemtechnologie, die in Zukunft die industrielle Fertigung von Solarzellen mit Wirkungsgraden von über 30 Prozent ermöglichen soll. Die Entwicklung der neuen Produktionstechnologien sollen im geschützten Geschäftsmodell von Meyer Burger ausschliesslich für die eigene Fertigung eingesetzt werden. Ziel ist es, den Energieertrag kommerzieller Solarmodule weiter signifikant zu steigern. 

„Meyer Burger verfügt auf Basis langjähriger eigener Entwicklungen über ein umfassendes Portfolio an Prozessen, Technologien und Produktionstechniken für eine eigene potenzielle Massenfertigung von Tandemsolarzellen und -modulen“, sagt Marcel König, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Meyer Burger. „Dies umfasst die wesentlichen Fertigungsprozesse und -maschinen für Perowskit-Tandemsolarzellen auf Siliziumbasis sowie entsprechende Solarmodule mit Meyer Burgers proprietärer SmartWire-Verbindungstechnologie. In Kombination mit den Kompetenzen unserer Partner aus der Wissenschaft ist das ein einzigartiger Schlüssel zum Erfolg.“ 

Die Zusammenarbeit mit dem neuen Konsortium baut auf bereits bestehende Kooperationen bei der Entwicklung von Heterojunction-Siliziumsolarzellen auf. In der Vergangenheit war Meyer Burger bereits Kooperationen zur Erforschung der Perowskit-Technologie eingegangen, darunter mit Oxford PV, und hat dadurch bereits eigene proprietäre Technologielösungen entwickelt. Die Perowskit-Technologie ist ein wesentlicher Meilenstein der Innovation-Roadmap von Meyer Burger.

Bei der Industrialisierung der Perowskit-Technologie verzeichnet Meyer Burger gemeinsam mit seinen Partnern erste Erfolge. So konnten das CSEM und Meyer Burger einen Rekordwirkungsgrad von 29,6 Prozent für eine 25-Quadratzentimeter-Perowskit-Tandem-Solarzelle erreichen. Dafür kombinierten die Schweizer Forscher Heterojunction-Siliziumzellen mit Perowskit-Strukturen. „Dieses hervorragende Ergebnis zeigt das Potenzial von Silizium-Perowskit-Tandemzellen, hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Auch wenn noch viel Arbeit vor uns liegt, ist die Industrialisierung von Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von über 30 Prozent auf dem richtigen Weg“, sagt Professor Christophe Ballif, Direktor Sustainable Energy am CSEM.

Das HZB hat weltweit führende Rekordwirkungsgrade von über 31 Prozent für Labor-Tandemsolarzellen in Kombination von Heterojunction und Perowskit erreicht. Die Resultate sollen nun gemeinsam mit Meyer Burger und seinen Partnern für die Herstellung kommerzieller Produkte in die Industrie überführt werden. „Meyer Burger fertigt in Europa und schafft dadurch hochwertige Arbeitsplätze. Dabei verwertet das Unternehmen Technologien, die in Europa entwickelt wurden“, sagt Professor Rutger Schlatmann, Direktor des Kompetenzzentrum Photovoltaik Berlin (PVcomB) am HZB.

Für den Erfolg der Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie ist ein stabiler industrieller Herstellungsprozess und eine hohe Zuverlässigkeit der Module von zentraler Bedeutung. „Ziel ist es, dass Perowskit-Silizium-Module in Sachen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit dem hohen Standard entsprechen, den die klassische Silizium-PV-Technologie gesetzt hat“, sagt Professor Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE. „Dafür wird sich das Fraunhofer ISE mit seiner langjährigen Expertise bei der Hochskalierung von PV-Fertigungsprozessen und bei der Herstellung und Zertifizierung von Modulen mit grossem Engagement in die Zusammenarbeit mit Meyer Burger einbringen.“

Das Institut für Photovoltaik der Universität Stuttgart forscht intensiv an den Eigenschaften der neuen Materialien für die neue Solarzellen-Technologie. Bei Perowskiten handelt es sich um eine neue Klasse von Halbleitern, die im gesamten sichtbaren und im Infrarot-Bereich Licht emittieren und absorbieren. Sie bestehen aus preiswerten, häufig vorkommenden Einzelkomponenten. „Nur mit einem schlagkräftigen Team kann es gelingen, die Perowskit-Halbleiter in ein nachhaltiges und wettbewerbsfähiges Produkt zu überführen. Meyer Burger kommt dabei eine Schlüsselrolle in Europa zu, weil das Unternehmen eine langfristige Vision verfolgt, die aktuelle Forschung mit Massenfertigung vereint. Nur so kann es gelingen eine PV-Produktion ‘Made in Europe‘ zu etablieren“, sagt Professor Michael Saliba, Direktor des Instituts für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart.

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