Die Solarbranche kommt in der Schweiz laut dem Branchenverband Swissolar mit ihren rund 12 000 Vollzeitstellen auf einen Jahresumsatz von 45 Millionen Franken. Der Umsatz wird hauptsächlich auf dem Heimmarkt erarbeitet. Gemäss dem Verband liegen die besonderen Stärken der Branche bei der Gebäudeintegration von Modulen und bei hochwertigen Komponenten. Rund 30 Prozent aller in der Schweiz installierten Kollektoren stammen aus heimischer Produktion. Und die Zahl wächst, denn die Schweiz ist auch ein wichtiger Standort für die Forschung im Bereich Photovoltaik.

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Jedes Jahr etwas leistungsfähiger

So wird am Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM) in Neuenburg an innovativen Technologien geforscht. «Auf dem Mainstream-Markt, der von kristallinem Silizium dominiert wird, gibt es kontinuierliche technologische Veränderungen», stellt Christophe Ballif, Leiter Sustainable Energy beim CSEM sowie Pro-fessor an der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), fest. «Die bedeutendste Veränderung der letzten beiden Jahre ist ein schneller Wechsel hin zu dem, was wir als ‹passivierende Kontaktsolarzelle› bezeichnen, bei der die Metallkontakte das Siliziummaterial nicht direkt berühren.» Das ermöglicht eine signifikante Erhöhung der Spannung der Solarzelle. Die Herstellung der sogenannten Topcon-Technologie hat laut Ballif stark zugenommen. Sie liegt inzwischen bei fast 800 Gigawatt (GW) jährlicher Produktionskapazität. Dazu steigt die Anzahl neuer Akteure, die eine Kapazität von rund 50 GW erreichen und dem Bereich der Silizium-Heterojunction zuzuordnen sind, konstant an. Die Heteroübergangssolarzellen ermöglichen aktuell mit die höchste Effizienz. In der Schweiz ist in diesem Bereich die Schweizer Gruppe Meyer Burger aktiv.

«Für die Zukunft arbeiten wir aktiv an der Entwicklung von Perowskit-Solarzellen», so Ballif weiter. «Durch die Kombination einer Perowskit-Zelle mit einer Siliziumzelle können wir das Sonnenspektrum besser nut-zen. Vor zwei Jahren waren wir in Zusammenarbeit mit dem Team der EPFL die Ersten, welche mit einer zertifizierten Messung die bis zu diesem Tag bestehende 30-Prozent-Marke mit einem genauen Wert von 31,25 Prozent durchbrochen haben.» Der damalige Rekord lag bei 29,8 Prozent und war im Jahr 2020 vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) aufgestellt worden.

Verbesserte Zellen, wie man sie am CSEM entwickelt, ermöglichen neue Nutzungsarten. «Die Möglichkeiten zur Herstellung von Spezialprodukten mit Photovoltaik sind nahezu unbegrenzt», sagt Ballif. «Zum Beispiel war das CSEM ein Vorreiter im Bereich der transformierenden Photovoltaik, mit der Möglichkeit, weisse Photovoltaik für Fassaden oder Terracotta für Dächer herzustellen.»

 

Aussichtsreiche Zukunft

Heute hat das CSEM zudem eine Palette von Lösungen zur Farbgebung von Photovoltaik entwickelt. Unterstützung kommt dabei von Schweizer Unternehmen wie Solaxess, Kromatix oder Glas Troesch. Das Unternehmen 3S Swiss Solar Solutions mit Standorten in Thun und Worb hat gerade eine neue, voll automatisierte Produktionslinie für Solarmodule lanciert, die schwarz sein oder Farben enthalten können. «Ein neuer aufstrebender Sektor ist Photovoltaik für die Mobilität, und einige erste Unternehmen in Europa entwickeln solche Produkte für den Automobilsektor», sagt der Leiter Sustainable Energy beim CSEM und ergänzt: «Natürlich werden wir alle Technologien weiter verbessern und zuverlässiger, kostengünstiger und leistungsfähiger machen. Die grösste Aufgabe besteht darin, die Integration von mehr erneuerbaren Energien im Netzwerk richtig zu planen, um ein hohes Mass an Steuerung, Speicherung und Netzwerkanpassung zu erreichen und es bereits bis 2030 optimal zu nutzen.»

Dies erfordere sowohl Hardware, Steuerungen und Algorithmen als auch Demand-Side-Management (DSM). «Ich denke, wir müssen die Art und Weise, wie die Strommärkte funktionieren, neu gestalten, da die Marktpreise aufgrund der erneuerbaren Energien oft zu niedrig sein werden an gewissen Zeitpunkten im Jahr», sagt Ballif. «Es ist jedoch wichtig, die richtigen Anreize für das Management des Systems von morgen zu schaffen.»