Heute geht Photovoltaik so: Kristallines Silizium wird in Blöcken gefertigt und mit Drahtsägen in dünne Scheiben zerlegt. Morgen könnte Photovoltaik anders funktionieren: Ultradünne OPV-Solarzellen werden auf Folien aufgebracht – so wie Farbe beim Druck.
Die Abkürzung OPV steht für organische Photovoltaik. Bei den organischen Substanzen handelt es sich vor allem um halbleitende Kohlenwasserstoffe, von kleinen Molekülen bis zu Polymeren. Bei der Fertigung kann eingestellt werden, welche Wellenlänge des Lichts sie besonders effizient nutzen soll. Lässt man das sichtbare Licht durch und nutzt nur das Infrarotlicht, werden sogar durchsichtige Solarzellen möglich. Die OPV-Schichten sind nur einige Nanometer dick und damit 1000-mal dünner als Silizium-Solarzellen. Sie sind extrem leicht, flexibel und unzerbrechlich. OPV macht stromerzeugende Markisen, Fensterscheiben und Gewächshäuser möglich. „Die Flexibilität von OPV-Modulen ist ein wesentlicher Antriebsfaktor für ihre Einführung“, sagen die Marktforscher von Business Research Insights und prognostizieren ein rasantes Wachstum.
Ein Problem ist allerdings der Wirkungsgrad. Auf 19,2 Prozent kommt die Universität Shanghai – doch das sind Laborwerte. In der Praxis liegt dieser Wert eher bei acht bis zehn Prozent und damit nur halb so hoch wie bei Silizium. Trotzdem steige die Nachfrage, heißt es bei Heliatek, einer der führenden Hersteller von OPV in Deutschland: „Wir fahren unser Produktionsvolumen Schritt für Schritt nach oben.“ Das Dresdner Unternehmen beziffert seine jährliche Produktionskapazität an Solarfolien auf mehr als zwei Millionen Quadratmeter, was ungefähr einer Modulleistung von 250 Megawatt entspricht. Heliateks Solarzellen bestehen aus drei Teilen, die unterschiedliche Wellenlängen des Lichts absorbieren und in Strom umwandeln. Dafür würden „eigens entwickelte Kohlenstoffverbindungen in kleinen Molekülstrukturen“ verwendet, sogenannte Oligomere. Die Heliatek-Module sind IEC-zertifiziert – Funktionalität und Sicherheit erfüllen also die Standards der International Electrotechnical Commission. Welche Halbleitersubstanzen eingesetzt werden, behält Heliatek für sich: Darin liege „das Geheimnis der Technologie“.
Die Technologie ist also startklar, jetzt muss der Markt nur noch durchstarten. Die Marktforscher von Business Research Insights sehen für das Jahr 2033 einen weltweiten Umsatz mit OPV-Modulen von 2,58 Milliarden Dollar voraus – zehnmal so viel wie heute.