Når Carl Leo ser ut på husrekkene, er det første han tenker på potensialet. "Du må ha solenergi på nesten alle tak," sa han. Men fysikkprofessoren ved Technische Universitat Dresden vet også hvor vanskelig det er.
Taket har en kurve eller vinkel, og vinduene kan ikke skjules. "Det gjør mye verdifullt rom ubrukelig," forklarer Leo, en av de ledende forskere innen solcelleteknologi.
Reglene for installasjon av solenergiutstyr i nye bygninger i alle tyske forbundsstater skjerpes nå i ulik grad på grunn av landets plan om å gå over til grønn strøm innen 2035. Tysklands «lov om fornybar energi» fastsetter at Tysklands kumulative installerte solcellekapasitet i 2030 skal nå 215 gigawatt. Derfor, i henhold til PV-strategiplanen til det føderale økonomiske departementet, må ny PV-kapasitet tredobles fra hele 7 gigawatt i 2022 til 22 gigawatt per år.
Å nå disse målene krever mer plass. Forskere har utviklet en ny type solcellepanel som lover å løse dette problemet: organiske solceller. Tynne, bøybare organiske solceller er ikke laget av silisium, men av hydrokarboner. Mulighetene er uendelige.
De statiske egenskapene til buede tak, karosserier og flyvinger er ennå ikke egnet for installasjon av tradisjonelle silisiumkomponenter. De nye fleksible solcellene kan ikke bare brukes på disse stedene, men kan til og med monteres på glassgardinvegger og vinduer, fordi de bare absorberer en del av det synlige lyset.
Den lave konverteringsraten er hovedårsaken til at organiske solceller med mange fordeler ikke har vært mye brukt. Konvensjonelle silisiummoduler kan konvertere 20 % av solenergien til elektrisitet, mens organiske solceller har en konverteringsrate på kun 9 %.
Regionen kan produsere solceller til en lavere kostnad og har også store mengder sjeldne jordarter som trengs for å produsere tradisjonelle solceller. Organiske solceller krever ikke slike råvarer. Denne nye måten å få energi på forventes å bringe noe av solenergiindustrien tilbake til Tyskland.
"For å kunne konkurrere har vi enten lavere produksjonskostnader, eller så har vi patenter og teknologi," sier Leow. Økologiske batterier kan være svaret. "Vi har kunnskapen og praktiske grunnleggende patenter innen materialer, komponenter og produksjonsteknologi," la han til.
Leau ba om mer forskningsmidler for å akselerere Tysklands utvikling på feltet. "Vi kunne gjort mye mer hvis forskningsprosjekter ble bedre støttet," sier han.
Leo har jobbet med organiske solceller ved det tekniske universitetet i Dresden siden 1990-tallet. I tillegg til ham driver også rundt 30 selskaper og dusinvis av forskningsinstitusjoner fra hele verden med relevant forskning. I 2006 grunnla fysikeren Heliatek sammen med fem andre forskere fra det tekniske universitetet i Dresden og universitetet i Ulm. Selskapet har masseprodusert organiske solceller siden 2019 og er global markedsleder på dette feltet.
Selskapet teller Tysklands E.ON Energy-konsern blant sine kunder, samt den sørkoreanske teknologigiganten Samsung og selskaper fra Frankrike, Spania, Storbritannia, Singapore og Japan. Guido Van Tatvek, direktør for Helia Technologies, sier etterspørselen vokser spesielt sterkt fra Sørøst-Asia.
