Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Empa und weiterer Institutionen haben am Beispiel zweier neuer Solarzellen-Technologien analysiert, wo die grössten Gefahren bei der Vermarktung neuer Technologien lauern.
Ihr Fazit: Forschung und Industrie müssen viel früher zusammenarbeiten.
In der Energiebranche sind Erfolgsmeldungen aus den Laboren der Forschung keine Mangelware. Doch die Hürden bis zum erfolgreichen Marktstart sind hoch. Unter anderem geht es um tiefe Entwicklungs- und Produktionskosten oder die Skalierbarkeit.
Was können Forschende und Industrie tun, um die Erfolgsquote zu steigern? Dieser Frage ging ein Team aus Forschenden und Expertinnen und Experten aus der Industrie in einer Publikation in der Fachzeitschrift «Nature Energy» nach, und zwar am Beispiel von Solarzellen-Technologien. «Wir wollten verstehen, welche Voraussetzungen auf akademischer und auf Industrie-Seite erfüllt sein müssen, um eine Solarzelle zu entwickeln, die sich langfristig auf dem Markt behaupten kann», erklärt Empa-Forscherin Mirjana Dimitrievska, Erstautorin der Studie.
Die Forschenden haben zwei neuartige Materialien für Dünnschicht-Solarzellen analysiert: Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid, bekannt unter der Abkürzung CIGS, sowie Perovskite. Beide Halbleiter eignen sich – zumindest in der Theorie – hervorragend für Solarzellen und erreichen im Labor bereits Rekordwerte in der Effizienz der Energieumwandlung. Sie konvertieren einen hohen Anteil vom einfallenden Sonnenlicht zu Strom, was sie zu vielversprechenden Materialien für nachhaltige Energieproduktion macht.
Die Autoren empfehlen, sich auf Widerstandsfähigkeit, Stabilität und Nachhaltigkeit zu fokussieren statt auf Effizienz-Rekorde zu setzen, und langfristige Feldstudien einzubeziehen. «Für die Industrie ist eine lange Lebensdauer, Zuverlässigkeit und kostengünstige Herstellung wichtiger als ein paar Prozentpunkte mehr Effizienz», so Dimitrievska. «Die Forschung belohnt aber vor allem Effizienzrekorde; sie führen zu hochkarätigen Publikationen und ziehen Forschungsgelder an.»
Um diese Diskrepanz zu überbrücken, müssen Forschung und Industrie früher zusammenarbeiten. Die Forschenden wünschen sich mehr Offenheit von der Industrie, während die Wissenschaftler die industriellen Bedürfnisse früh miteinbeziehen sollten.
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