Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen können wegen ihres hohen Wirkungsgrades dem Photovoltaik-Ausbau einen deutlichen Schub verleihen. Europa und Deutschland verfügen über die notwendige Infrastruktur zur Skalierung und eine Produktion vor Ort wirkt sich positiv auf den CO2-Fußabdruck von Solarmodulen aus. Das besagt das Whitepaper „Die Bedeutung hocheffizienter Photovoltaik für den Erfolg der Energiewende“ der Cleantech-Beratungsagentur DWR eco im Auftrag des Photovoltaik-Herstellers Oxford PV. Das Unternehmen will dieses Jahr die kommerzielle Produktion von Modulen mit Perowskit-Silizium-Tandemzellen in Brandenburg starten. Diese sollte ursprünglich schon 2021 hochgefahren werden.
Diese Zellen sind eine Kombination aus klassischer Siliziumzelle und neuartiger Perowskitzelle. Ihr Wirkungsgrad der Tandemzellen sei mindestens 20 Prozent höher als der herkömmlicher kristallinen Solarzellen. Nach Angaben des Unternehmens hält Oxford PV mit 26,8 Prozent den aktuellen Weltrekord für den höchsten Wirkungsgrad einer großflächigen Perowskit-Silizium-Tandemzelle.
Ausgehend von einem mittleren Modulwirkungsgrad von 24 Prozent könnte die installierte Leistung von Modulen mit Tandemzellen bis 2030 bei 168 Gigawatt liegen, würden sie auf allen frei verfügbaren Dachflächen Deutschlands installiert. Das sei 28 Gigawatt mehr als mit konventionellen Modulen, die einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 20 Prozent haben. Bei der Berechnung stützt sich das Whitepaper auf eine Studie im Auftrag der EWS Elektrizitätswerke Schönau von 2020.
Grafik: Oxford PV Germany
Da Europa über das Wissen und die notwendige Infrastruktur für die Produktion der Tandemzellen verfügt, ließe sich die Abhängigkeit von Rohstoffen und Produkten aus China reduzieren. Auch der CO2-Fußabdruck von Photovoltaik-Modulen werde durch eine innereuropäische Produktion deutlich verbessert, da für ihre Herstellung in China weitgehend Strom aus Kohlekraftwerken eingesetzt wird. Ein weiteres wesentliches Argument für eine europäische Photovoltaik-Industrie sind die Menschenrechtsverletzungen, die die Vereinten Nationen in der Provinz Xinjiang festgestellt haben. Dort werden 40 Prozent des weltweit benötigten Polysilizium hergestellt.
Politische Handlungsempfehlungen
Das Whitepaper schließt mit Handlungsempfehlungen für die Politik. Zur Stärkung des Angebots an Perowskit-Silizium-Modulen sollten Steuergutschriften sowie Sonderabschreibungen für Produktionskapazitäten gewährt und Genehmigungsverfahren vereinfacht werden. Die Nachfrage ließe sich durch einen Effizienzbonus für Betreiber von Photovoltaik-Anlagen erhöhen. Weitere Vorschläge sind die Einführung von Nachhaltigkeitskriterien im EEG und eine Mindestquote für lokal hergestellte Zellen und Module bei Ausschreibungen.
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So ein Sonderbonus, wie hier gefordert, ist ein ziemlich sicheres Mittel zur Fehlallakotion von Kapital. Wenn sich der Mehraufwand für Zellen mit höherer Effizienz lohnt, dann setzen sie sich von alleine durch. Markteinführungshilfen können gerechtfertigt sein, vor allem wenn es ein Henne-Ei-Problem gibt. Das scheint mir aber hier nicht der Fall zu sein. Viele Hausbesitzer werden es interessant finden, das maximale aus ihrem Dach herauszuholen, auch wenn damit die Gesamtrendite etwas beeinträchtigt wird. Wenn die Produktionskapazitäten für diesen Markt errichtet wurden, wird die höhere Effizienz auch für die nächst größeren Anlagen interessant.
Wenn schon „Sonderbonus“, dann sollte wenigstens von vorneherein gesichert sein, dass er nach einem festen Zeitplan abgebaut wird. Das wäre Oxford-PV allerdings mutmaßlich gar nicht recht, weil die bisher immer dazu neigten, übertriebene Erfolgsmeldungen in die Welt zu setzen, die der Realität nicht standhielten. Ein fester Zeitplan müsste das einkalkulieren, aber wieviel dann? Oder man gibt eine bestimmte Menge vor, die subventioniert wird. China war ja ganz erfolgreich mit seinem Topcon-Programm, daran könnte man sich vielleicht orientieren?
Was die Zellen noch beweisen müssen, ist die höhere Effizienz in der Praxis und die Dauerhaltbarkeit. Gerade letzteres war doch bisher die Achillesferse der Perovskit-Zellen. Ist das jetzt tatsächlich gelöst? Und warum eigentlich nur 26,xy%? Damit liegen sie ja nur knapp über den besten derzeitigen Silizium-Zellen.