Kaiser-Friedrich-Forschungspreis 2013 verliehen

Der Kaiser-Friedrich-Forschungspreis, der 2013 wichtige Forschungsergebnisse zum Thema "Photonics4Energy" auszeichnet, wurde im Rahmen einer festlichen Veranstaltung in der historisch bedeutenden Kaiserpfalz Goslar verliehen. Die Auszeichnung geht dieses Jahr nach Hameln an Prof. Dr. Rolf Brendel und Jan Hendrik Petermann vom Institut für Solarenergieforschung. Sie ist mit 15.000 Euro dotiert, die von dem Goslarer Unternehmer Dr. Jochen Stöbich gestiftet wurden.

Der Kaiser-Friedrich-Forschungspreis, der 2013 wichtige Forschungsergebnisse zum Thema "Photonics4Energy" auszeichnet, wurde im Rahmen einer festlichen Veranstaltung in der historisch bedeutenden Kaiserpfalz Goslar verliehen. Die Auszeichnung geht dieses Jahr nach Hameln an Prof. Dr. Rolf Brendel und Jan Hendrik Petermann vom Institut für Solarenergieforschung. Sie ist mit 15.000 Euro dotiert, die von dem Goslarer Unternehmer Dr. Jochen Stöbich gestiftet wurden. Staatssekretärin Daniela Behrens vom niedersächsischen Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr und Dr. Oliver Junk, Oberbürgermeister der Stadt Goslar, begrüßten die Teilnehmer aus Wissenschaft und Gesellschaft. Prof. Dr. Thomas Hanschke, Präsident der TU Clausthal, hielt die Laudatio. Staatssekretärin Behrens hob in Ihrer Ansprache die wirtschaftliche Bedeutung der Photonikindustrie hervor. "Die Branche hat sich bundesweit als starker Jobmotor erwiesen. Zwischen 2005 und 2011 wurden rund 30.000 neue Arbeitsplätze geschaffen. Einschließlich der direkten Zuliefererbranchen fanden im Photonikbereich im Jahr 2011 bundesweit 134.000 Menschen ihren Arbeitsplatz. Erwartet wird bis 2020, dass die Anzahl der Beschäftigen inklusive Zulieferern auf rund 165.000 steigen wird. Zu betonen ist, dass es sich vielfach um hochqualifizierte Beschäftigte handelt, die in dieser sehr zukunftsträchtigen Branche beschäftigt sind."

Die Preisträger erhielten den Forschungspreis für ihre Arbeit zur materialeffizienten Herstellung von Solarzellen. Unter dem Titel "Hocheffiziente sägefreie Silizium-Dünnschichtsolarzellen" stellten sie ein Verfahren vor, mit dem die Herstellung von Solarzellen 80% weniger kristallines Silizium und auch deutlich weniger Energie verbraucht. Dadurch können die Kosten für Solarzellen voraussichtlich soweit gesenkt werden, dass Photovoltaikanlagen auch ohne Subventionen wieder rentabel werden.

Die siebenköpfige Jury aus Wissenschaft und Wirtschaft hatte in diesem Jahr aufgrund der sehr unterschiedlichen Bewerbungen von hohem wissenschaftlichem Niveau drei Arbeiten für den Forschungspreis nominiert. Die anderen beiden Nominierungen waren die Arbeit von Prof. Dr. Ernst Brinkmeyer und Thomas Waterholter von der Technische Universität Hamburg-Harburg zum Thema "Optische Kommunikationstechnik zum Thema Faseroptisches OLCR-Lidar mit synthetischer Laserquelle zur Optimierung von Windkraftanlagen" sowie die Arbeit "Licht vor der Hacke - Endoskopie zur Nutzung von Geoenergie" von Thomas Reinsch, Guido Blöcher und Harald Milsch, Helmholtz Zentrum Potsdam, Dr .Kort Bremer, HOT Hannoversches Zentrum für optische Technologien, Elfed Lewis und Gabriel Leen, University of Limerick und , Steffen Lochmann, Hochschule Wismar..
Am Ende setzte sich die Arbeit aus Hameln aufgrund ihres hohen Innovationscharakters und der großen wirtschaftlichen Bedeutung durch.

Der Preisträger Prof. Dr. Ing. Rolf Brendel ist wissenschaftlicher und geschäftsführender Leiter des niedersächsischen Instituts für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal (ISFH). Das ISFH ist ein An-Institut der Leibniz Universität Hannover und hat derzeit 150 Mitarbeiter, welche angewandte Forschung in den Bereichen Photovoltaik und Solarthermie in enger Kooperation mit der Industrie durchführen. Außerdem leitet er die Abteilung Solarenergie im Institut für Festkörperphysik der Leibniz Universität.

Der diplomierte Physiker Jan Hendrik Petermann forscht seit 2010 unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. R. Brendel am Institut für Solarenergieforschung Hameln. In der Gruppe Dünnschichtsolarzellen von Frau Dr. Kajari-Schröder arbeitet er an hocheffizienten dünnen Siliziumsolarzellen und deren Verschaltung in neuartigen Modulkonzepten.

Solarzellen aus kristallinem Silizium sind zu einem wichtigen Baustein der gegenwärtigen und zukünftigen Energieversorgung geworden. So genannte PERC-Zellen mit Siebdruckkontakten, die gerade neu auf den Markt kommen, haben Wirkungsgrade von 19% und verwenden Scheibendicken von 180 μm. Die Siliziumscheiben (Wafer) werden von einem großvolumigen Kristall durch kostenintensives Sägen getrennt. Dabei gehen 140 μm Silizium verloren. Heutige Siliziumwafer verbrauchen also 320 μm (180 μm +140 μm) Siliziummaterial und tragen mit etwa 30 bis 40 % zu den Kosten der PV-Module bei.

Dünnschichtsolarzellen, die mit dem prämierten Verfahren erzeugt werden können, haben nur eine Dicke von 43 μm und werden ohne das Sägen und somit ohne Sägeverluste hergestellt. Dadurch werden ca. 80% weniger kristallines Silizium als bei konventionelle Wafersolarzellen benötigt. Durch den Wegfall eines Kristallisationsschritts kann außerdem Energie eingespart werden. Die Dünnschichtsolarzellen erreichen einen Wirkungsgrad von 19.1%. Dies war zum Zeitpunkt der Veröffentlichung im Jahr 2012 der weltweit höchste Wirkungsgrad, der mit sägefrei hergestellten Solarzellen demonstriert wurde. Die entwickelte Technik kann die Kosten für den Siliziumwafer nahezu dritteln.

Quelle: PhotonicNet GmbH