Forscher entwickeln eine kostengünstigere Möglichkeit Solarzellen herzustellen

Ein Team der Universität in Liverpool hat eine Möglichkeit gefunden, giftige Elemente mit einem Stoff, der in Badesalzen gefunden wird, zu ersetzen. Die Wissenschaftler sagen, dass dies einen "massiven, unerwarteten Kostenvorteil" bewirken könnte. Die Forschungsergebnisse wurden im Journal Nature veröffentlicht und auf der ESOF-Konferenz in Kopenhagen enthüllt.

Die Herstellung von Solarzellen. Keine Schutzmaske wird benötigt. (BBC News)

Dr. Jon Major, der die Forschung leitete, sagte den BBC News, dass es sich bei der Arbeit seines Teams um die Entwicklung, welche die Kosten der fossilen Brennstoffe senken würde, handeln könnte. Mehr als 90% der Solarzellen sind aus Silikon. Ungefähr 7% sind aus einem Material, was sich Cadmium Tellurid nennt. Die Cadmium Tellurid Zellen sind dünner als Silikon und außerdem beliebter, da sie leichter und kostengünstiger sind.

Giftiger Bestandteil

Sie haben einen Nachteil – Cadmium Chlorid. Ein giftiger Bestandteil, der gebraucht wird, um sie herzustellen. Zudem ist Cadmium Chlorid teuer. Gemäß dem Forschungsteam wird ein erheblicher Anteil der Herstellungskosten von Cadmium Tellurid Zellen wird zum Schutz der Arbeitskräfte vor Giften und zur sicheren Entsorgung von kontaminierten Abfallprodukten eingesetzt.

Dr. Major entdeckte, dass die kostengünstigere, ungiftige Alternative, Magnesium Chlorid, anstelle der giftigen Verbindung zu nutzen, und genauso gut funktionieren würde.

Magnesium Chlorid ist komplett sicher. Es wird für die Herstellung von Tofu verwendet und befindet sich in Badesalz. Es kann aus Meereswasser zu einem viel geringeren Teil des Preises von Cadmium Chlorid gewonnen werden.

Prof. Ken Durose, der Direktor des Stephenson Institut für Erneuerbare Energien an der Universität Liverpool, glaubt, dass die Entdeckung seines Kollegen das Potential hat, die Solarwirtschaft zu verändern.

"Solar wird zunehmend kostengünstiger werden, bis es immer machbarer wird, Solarenergie auf Solarstrom-Farmen zu produzieren." Die relativen Kosten verschiedener Energie-Technologien zu vergleichen, ist extreme schwierig, da sie so verschieden sind und die Ergebnisse umstritten sind.

Kostendebatte

So gesagt, schätzt er das die Kosten des durch die Cadmium Tellurid Technologie produzierten Stromes ungefähr 10 Eurocent pro kWh belaufen, also beträchtlich höher als die 8,25 Cent des durch Gas produzierten Stromes.

Aber er denkt, das durch den Vorteil der kostengünstigeren Materialien und der Kostenersparnis durch das Wegfallen der Entsorgung giftiger Materialien, die Kosten des Stromes von Zellen auf 8,2 Cent pro kWh bringen würde, also niedriger als von Gas.

Dennoch glaubt Dr. Nigel Mason der PV Consulting, dass die Forscher sehr optimistisch bei ihrer Beurteilung des Einflusses ihrer Entwicklung auf die Kosten für Solarenergie sein werden.

"Die Entwicklung ist großartig für das Umweltmanagement und die Sicherheit im Produktionsprozess, aber die Kosten des Cadmium Chlorid Materials und der Umgang mit einer sicheren Entsorgung, ist ein relativ kleiner Anteil der Produktionskosten."

Ein Schlüsselfaktor ist, dass Tellur eines der seltensten Elemente der Erde ist, es also nicht genug Chemikalien gäbe, um genug Solarzellen herzustellen, falls die Technologie abheben würde, so Dr. Mason.

"Es fällt genug Sonnenlicht jede Stunde auf die Erde, um ausreichend Elektrizität für den Jahresbedarf des Planeten sicherzustellen“, sagt er. "Bei der Art und Weise wie Solar sich weiterentwickelt, ist es nur eine Frage der Zeit, bevor es mit fossilen Brennstoffen konkurrenzfähig ist und diese letztendlich verdrängt."