Der US-amerikanische Siemens-Partner Semprius hat ein hoch konzentrierendes PV-Modul (HCPV) vorgestellt. Das Moduldesign mit einem Wirkungsgrad von 33,9 Prozent beruht auf einer patentierten Micro-Transferdruck-Technologie und kommt mit Zellgrößen von 0,36 qmm aus.
Russ Kanjorski, Vice President of Business Development von Semprius erklärt, welche Technologie in den HCPV Modulen steckt.
Energie&Technik: Mit Hilfe der Micro-Transfer-Printing Technology lässt sich über ein Drittel der Sonnenenergie in Strom umwandeln. Wie funktioniert die Technologie?
HCPV-Module bündeln das Sonnenlicht mit Hilfe von Speziallinsen auf sehr kleinflächige Hochleistungszellen. Dabei liefern die hochkonzentrierenden PV-Module doppelt so viel Leistung pro qm wie herkömmliche polykristalline Module.
Was ist das Besondere an den Modulen?
Die hochkonzentrierenden Module basieren auf extrem kleinen Solarzellen, womit sich eine 1000-fache Konzentration der Sonnenstrahlung erreichen lässt. Dazu sind in der Glasabdeckung der Module Linsen eingearbeitet, die es ermöglichen, die Sonnenstrahlen auf kleine Flächen zu bündeln.
Welcher Prozess liegt dabei zugrunde?
Semprius hat ein Verfahren entwickelt, das Halbleitermaterial einspart. Der Prozess ermöglicht es, die winzigen Solarzellen kostengünstig auf ein spezielles Substrat zu montieren. Ein Druckmodul überträgt dabei bis zu 1000 Zellen pro Arbeitsschritt.
Die Solarzellen basieren auf mehreren Schichten lichtabsorbierender III-V-Halbleiter wie Gallium-Arsenid. Im Labor haben wir damit einen Wirkungsgrad von mehr als 40 Prozent erreicht.
Wie wird ein überhitzen der Module verhindert?
Die kleinen Zellen leiten die Wärme wirkungsvoll ab und kommen ohne Kühlkörper aus. Das macht die Module sehr widerstandsfähig, weshalb wir auch mit einer Lebensdauer von 25 – 30 Jahren rechnen.
Konzentrierende PV-Module verarbeiten direkt einfallendes Sonnenlicht – d. h. die Module müssen nachgeführt werden?
Ja, das ist Voraussetzung. Die Technologie eignet sich besonders für Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung wie beispielsweise Italien und Spanien. Wichtig ist dabei natürlich, dass die Nachführung möglichst vibrationsarm erfolgt.
Welche Rolle übernimmt Siemens in der Partnerschaft mit Semprius?
Während Semprius die Module entwickelt ist Siemens im Bereich der Nachführungssysteme und Wechselrichter aktiv.
Ab wann sind die Module verfügbar?
Wir planen, ab der zweiten Jahreshälfte 2012 in Henderson, US-Bundesstaat North Carolina, mit der Serienfertigung zu beginnen.