– entgegensetzt. Der Absorptionseffekt ist hier – im Gegensatz zu den Silizium-Einkristallen z.B. – etwa zehnmal höher. An der Entwicklung ist mit 25 Mio. $ auch die Ölfirma Atlantic Richfield beteiligt. Multikristallines Silizium sei speziell für die Photovoltaik entwickelt worden. Amorphe Zellen sollen zu äußerst günstigen Preisen von etwa 5 € pro Quadratmeter herstellbar sein.

Amorphe Zellen haben meist eine weinrote Farbe, polykristalline schillern bläulich – und beide zeichnen sich neben den niedrigen Herstellungskosten auch durch einen geringen Materialverbrauch und durch ihre Robustheit aus. Außerdem ist das poly- oder multi-kristalline Silizium ungiftig.

Es gibt allerdings einen Unterschied in der Herstellung polykristalliner oder amorpher Zellen: Polykristalline Schichten aus Halbleiter-Verbindungen erhält man durch Aufdampfen (Niedertemperatur-Dampfabscheidung), Amorphe Schichten bekommt man dagegen durch plasmachemische Verfahren, wie sie in der Optoelektronik angewandt werden. Zur Standardmethode wurde hier die Zersetzung des Gases Silan (SiH4) mit Hilfe einer Plasmaentladung. Eine rasch zwischen zwei Kondensatorplatten schwingende Wechselspannung spaltet das Silanmolekül. Das freigesetzte Silizium schlägt sich Atomlage für Atomlage an einer der Elektroden nieder. In einer halben Stunde wächst es zu einer wenige Tausendstel Millimeter dicken Schicht heran, die etwa 10 % Wasserstoff enthält. Weitere Methoden sind die Materialabscheidung mittels Laserstrahlen und das sogenannte Heizdrahtverfahren. Wie bei einer Glühbirne erhitzt ein glühender Draht das Ausgangsmaterial auf rund 2.000°C, wobei es sich thermisch zu reaktiven Teilchen zersetzt.

Im Labor erreichen Zellen aus Einkristallen (s.u.) Wirkungsgrade von 22 %, aus polykristallinem Silizium 17 %, und aus amorphem Silizium mit eingestreuten Wasserstoffatomen 10 %.

Die Dünnschichtzellen-Technologie, die sich in diesem Bereich entwickelt hat, ist auch die Basis einer Vielzahl anderer Zellentypen mit unterschiedlichsten Stoffkombinationen, die ich nachfolgend noch im Einzelnen erwähnen werde.

Die japanische Firma Sanyo Electric Corporation in Osaka forscht ab 1979 auf diesem Gebiet. 1988 erreicht man dort Wirkungsgrade um 12 %, und bereits 1992 stellt man eine Solarfolie vor, die sich auf Autos oder Flugzeuge aufkleben läßt. Der ‚Amorton Solar Cell Film’ besteht aus einer nur 0,12 mm dicken Plastikfolie, auf die mit einem neuen Laserverfahren eine Schicht Silizium aufgetragen wird. Durch ihre Leichtigkeit erreicht die Folie eine Leistung von 200 mW pro Gramm. In Tokio wird ein kompletter Wolkenkratzer mit Solarfolie bekleidet.

In Deutschland wird die Weiterentwicklung dieser Zellen u.a. von Siemens und AEG betrieben. Ein wichtiger Schritt ist die Herstellung von großflächigen polykristallinen Siliziumzellen durch die Firma Wacker-Chemitronic, die in Zusam­menarbeit mit der AEG-Telefunken als weltgrößter Hersteller für Zellen-Silizium gilt. Bereits Ende 1979 wird bei der Bundesregierung ein 160 Mio. DM-Programm angemeldet, und schon im Oktober desselben Jahres entsteht in Wedel die erste vollautomatische Fertigungsstrecke der Welt. Zum Ein­satz kommt dort eine besondere Schweißtechnik, die der sonst allgemein üblichen manuellen Löttechnik weit über­legen ist. Weiter unten werde ich noch eine allgemeine Übersicht der Solarzellen-Hersteller und ihrer Produktionsanlagen geben.