Schauen genau hin: Michael Rienäcker und Dr. Felix Haase vom ISFH auf der Suche nach ihrer POLO Solarzelle.

Die NASA schickt Solarzelle aus Emmerthal huckepack auf der International Space Station durch den Weltraum.

Zugegeben, sie ist der Öffentlichkeit eher unbekannt, aber als erste Emmerthalerin reist sie im All um die Erde, und das sechs Monate lang. Ihr Platz ist auf der Rückseite der internationalen Raumstation ISS – International Space Station. Ihr Name ist „POLO Solarzelle“. POLO ist die englischen Abkürzung für „polycrystalline silicon on oxide“ und bezeichnet die am Institut für Solarenergieforschung entwickelte Solarzellen-Technologie. Wenn die Forscher des ISFH in diesen Tagen per Teleskop den Himmel absuchen, zählen sie also keine Schafe, sondern suchen ihre POLO Solarzelle.

Der Grund für diese Reise liegt in der weltweit zunehmenden Bedeutung der Satellitentechnologie. Per Satellit könnte das Internet bis in den letzten Winkel der Erde gebracht werden. Die von den Satelliten benötigte Energie wird von Solarzellen geliefert. Aber wie verhalten sich solche Zellen unter den unwirtlichen Bedingungen im Weltraum – extreme Temperaturunterschiede, Bestrahlung mit hochenergetischen Teilchen und Photonen? Die Reise von POLO soll helfen, diese Frage zu beantworten.

POLO gehört zu den besten siliziumbasierten Solarzellen der Welt und fliegt nicht alleine, sondern im Tandem mit einer ebenfalls hocheffizienten Gallium-Indium-Phosphid-Solarzelle des National Renewable Energy Laboratory (NREL) in Golden, Colorado. Was ist eine Tandemzelle? „Bei einer Tandemzelle werden verschiedene Solarzellentypen, die jeweils einen bestimmten Teil des Sonnenlichts besonders effizient verwerten können, miteinander kombiniert. So wird die gesamte Strahlungsenergie noch effizienter genutzt als bei Solarzellen mit nur einem Absorber-Material“, erklärt Prof. Dr. Robby Peibst, Leiter der Arbeitsgruppe Emergente Solarzellentechnologien am ISFH.

Eingespielte Zusammenarbeit über den großen Teich
Das NREL und das ISFH blicken auf eine mehrjährige erfolgreiche Zusammenarbeit im Bereich von Tandem-Solarzellen zurück. Aktuell koordiniert das NREL ein vom amerikanischen Department of Energy gefördertes Forschungsprojekt, im Rahmen dessen das ISFH unter Förderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie die Siliziumzellen zur Verfügung stellt. Das deutsch-amerikanische Duo wurde gemeinsam mit Solarzellen aus anderen Laboren und Entwicklungsabteilungen (Colorado School of Mines, SolAero, CSEM, Alta Devices und SunPower) der amerikanischen National Aeronautics and Space Administration (NASA) übergeben, die diese an der Außenhülle der ISS angebracht hat und dort nun für 6 Monate im Einsatz unter Weltraumbedingungen testet.

„Der Beginn dieses Experimentes ist ein schöner Lichtblick in dieser außergewöhnlichen Zeit. Daran zeigt sich außerdem exemplarisch, wie gut die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Amerika und Deutschland funktioniert, und auf welchem internationalen Spitzenniveau das ISFH arbeitet. Wir bedanken uns beim NREL für die gute Zusammenarbeit, und bei der NASA und den Fördermittelgebern für diese einmalige Gelegenheit“, sagt Prof. Dr. Robby Peibst.

Die NASA-Webseite zeigt übrigens an, wo sich die NREL/ISFH-Tandemzelle mit der ISS (oder umgekehrt) gerade befindet, und wann sie sich aus Norddeutschland beobachten lässt.

Ein Video vom Start und zu Hintergrundinformationen der Mission „SpaceX CRS-20“ ist hier verlinkt: https://youtu.be/CAacLfMhUvE

Zum ISFH und zur POLO-Technologie
Das ISFH entwickelt mit derzeit 155 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in zwei Abteilungen innovative Technologien für die Solarenergienutzung. Die Abteilung Photovoltaik entwickelt neue industrienahe Solarzelltechnologien wie die hier beschriebene POLO-Technologie und hocheffiziente industrialisierbare Photovoltaikmodule. Das ISFH ist Mitglied im Forschungsverbund Erneuerbare Energien (FVEE) und der Zuse-Gemeinschaft sowie An-Institut der Leibniz Universität Hannover.

Die Entwicklung der POLO-Technologie am ISFH erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Materialien und Bauelemente der Elektronik (MBE) der Leibniz Universität. Sie wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), der Europäischen Kommission sowie vom Land Niedersachsen finanziell unterstützt.[:en]