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US-Start-up findet einen Weg, die Kosten für die Herstellung von Solarzellen zu halbieren

Ein Start-up namens Leap Photovoltaic hat Berichten zufolge die Kosten für die Entwicklung von Solartechnologie halbiert. Könnte dies dazu beitragen, dass die gesamte Lieferkette wächst?

In den kommenden Wochen werden auf der COP26 wichtige Gespräche darüber geführt, wie wir fossile Brennstoffe auslaufen und mehr erneuerbare Energien einsetzen können.

Während eines Live-Interviews mit The Economist letzten Monat, Klimaexperte Oliver Morten besonderes Augenmerk auf Solarenergie und ihr Potenzial, die nationalen Energieemissionen erheblich zu senken.

Trotz eines jüngsten Anstiegs ihrer Nutzung macht die Solarenergie jedoch weiterhin nur 3% des weltweiten Stroms aus, und Studien deuten darauf hin, dass die Zahl wahrscheinlich 60% erreichen muss, um eine starke globale Erwärmung innerhalb dieses Jahrhunderts zu verhindern.

Was genau hindert also mehr Industrien daran, die Kraft der Sonne zu nutzen?


Eine teure Lieferkette

Während Sonnenkollektoren weitgehend als positive Investition angesehen werden, halten sie über 25 Jahre und bieten billiger Strom als Kohle und Gas ist die Herstellung der Technologie alles andere als billig.

Dies wird auf eine hartnäckige Komponente namens Siliziumwafer zurückgeführt, die weltweit Lieferleitungen ständig verstopft.

Diese Wafer machen 95 % aller heute auf dem Markt befindlichen Solarmodule aus und sind die wesentliche Komponente, um tatsächlich Strom zu erzeugen. Ohne sie sehen Sie eine Platte aus entspiegeltem Glas und einen Haufen sinnloser Drähte.

Bei direkter Sonneneinstrahlung werden die Elektronen in Siliziumwafern abgeschlagen und wandeln sie in Halbleiter um.

Problematisch ist, dass der Siliziumpreis im vergangenen Jahr von 5 USD pro Kilogramm auf 30 USD gestiegen ist. Dies bedeutet, dass nur noch eine Handvoll Fabriken das Material in Massen für den Import herstellen.

US-Unternehmen, die über die Mittel verfügen, in großen Mengen einzukaufen, waren ebenfalls gezwungen, Lieferketten in China zu ignorieren – mit den nationalen Arbeitsministerium unter Berufung auf Menschenrechtsverletzungen und Zwangsarbeit im Zusammenhang mit der uigurischen muslimischen Gemeinschaft und Polysilizium.

So effektiv (und wichtig) Solarenergie auch sein mag, ihre Dynamik wird ständig durch diese übermäßige Abhängigkeit von Siliziumwafern gebremst.


Die vielversprechende Lösung von Leap Photovoltaic

„Sie haben diese sehr begrenzte Lieferkette, aus der Sie ziehen können, und das ist kompliziert, weil sie einfach anfällig für Störungen ist“, sagt David Berney Needlemen, CEO von Leap Photovoltaic.

Sein Start-up mit Sitz in Oakland, Kalifornien, sucht seit langem nach Wegen, Solarzellen neu zu konzipieren und Kosten zu senken. Die neueste Lösung, glaubt er, könnte die heutigen Ausgaben halbieren.

Anstatt die sechseckigen Wafer herzustellen oder auszulagern, hat das Start-up eigene nach den Prinzipien des 3D-Drucks geschaffen. So wie diese Drucker Pulver verwenden, um Materialschichten herzustellen, hat Needlemen pulverisiertes Silizium verwendet, um seine eigenen Halbleiterwafer zu formen.

Mit „Standard-Fertigungsanlagen“ verbrauchen seine Wafer angeblich ein Zehntel des normalerweise verwendeten Siliziums, benötigen 70 % weniger Energie für die Herstellung und 90 % weniger Wasser. Ich würde das als Gewinn bezeichnen.

Leap Photovoltaic war zuvor Finalist bei den Cleantech Open Wettbewerb, in dem Unternehmen aufgefordert werden, einfache Instrumente zu verwenden, um eine maximale Wirkung zu erzielen, um die globalen Emissionen zu reduzieren. Hier verkündete es kühn, dass seine Solarlösung bis 100 mehr als 2050 Gigatonnen Emissionen einsparen könnte.

In naher Zukunft arbeitet das Team mit der University of California und dem Lawrence National Laboratory zusammen, um 2023 mit einer Pilotproduktion zu beginnen. Bis 2024 will Needlemen für wettbewerbsfähige Verkäufe weltweit skalieren.

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