gamescom 2015 – Nachlese

Autor: solarstrombauer (Helmut Thomas)

gamescom 2015 – Schlussbericht

Rekordergebnis: Rund 345.000 Besucher feierten das Next Level of Entertainment

* gamescom begeistert rund 345.000 Besucher aus 96 Ländern, darunter 33.200 Fachbesucher
* Position als führende europäische Branchenplattform bestätigt: Fachbesucherzuwachs von über 5 Prozent
* Größer als je zuvor: 806 Unternehmen aus 45 Ländern (+14 Prozent)
* Flächenerweiterung und erweiterte Besucherführung sorgen für mehr Aufenthaltsqualität
* gamescom congress wächst weiter
* Star Wars Battlefront (Electronic Arts) gewinnt best of gamescom award

Köln: Mit einem Rekordergebnis endete am 9. August die gamescom 2015. Vom 5. bis 9. August 2015 kamen insgesamt rund 345.000 Besucher aus 96 Ländern zum weltweit größten Event für Computer- und Videospiele. Unter dem diesjährigen Leitthema Next Level of Entertainment feierten damit mehr Spielefans als je zuvor die Welt der digitalen Spiele in Köln und profitierten dank der Flächenerweiterung und erweiterten Besucherführung von einer erhöhten Aufenthaltsqualität. Auch der Ausbau des Rahmenprogramms leistete einen zusätzlichen Mehrwert für die Gäste aus aller Welt. Mit 33.200 Fachbesuchern verzeichnete die gamescom einen Zuwachs von über 5 Prozent und bestätigte mit einem konstanten Auslandsanteil von 52 Prozent die Position als führende Businessplattform für die europäische Computer- und Videospielindustrie.

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photokina 2014 Rückblick

Autor: solarstrombauer (Helmut Thomas)

Köln: Mit einem sehr guten Ergebnis ist am Sonntag, den 21. September 2014 die 33. photokina zu Ende gegangen. Rund 185.000 Besucher aus über 160 Ländern erlebten eine Messe, die sich so jung und frisch präsentierte wie selten zuvor. Action- und Livestyle-Cams, Wearables, Multikopter und professionelles Filmequipment ergänzten das vielfältige Angebotsspektrum der Foto- und Imagingindustrie und zeigten: Fotografieren und Filmen liegt voll im Trend. Das internationale (Fach-)Publikum nutzte intensiv die Gelegenheit, neue Angebote auszuprobieren und sich mit anderen Foto-Enthusiasten auszutauschen. Auch die Aussteller waren über den Messeverlauf hoch erfreut und lobten vor allem die hohe Internationalität der Fachbesucher. Ihr Anteil am Besucheraufkommen lag bei 47,7 Prozent, davon kamen 44,3 Prozent aus dem Ausland. Wachstum gab es insbesondere bei der Zahl der Besucher aus den USA, Asien und Südostasien sowie der Region Ozeanien. Dementsprechend zufrieden war Gerald Böse, Vorsitzender der Geschäftsführung der Koelnmesse GmbH: “Köln ist für die Foto- und Imagingindustrie der ‘place to be’. Hier stellt die Branche die Weichen für das Business der Zukunft.”

Von der photokina 2014 werde eine große Signalwirkung ausgehen, so die einhellige Meinung an den Ständen. Katharina C. Hamma, Geschäftsführerin der Koelnmesse GmbH, betonte die Bedeutung der Messe als Trendsetter: “Die Branche profitiert jetzt davon, dass die photokina kontinuierlich Trendthemen aufgegriffen und Angebotsbereiche ausgebaut hat, um so immer die aktuelle Marktsituation abzubilden.” Deutlich macht dies auch die Zahl der Unternehmen, die erstmals auf der Messe vertreten waren. Mit rund 180 Unternehmen lag sie so hoch wie nie. Darunter fanden sich so bekannte Firmen wie Google, GoPro, RED Digital und Blackmagic, aber auch junge Unternehmen wie Lytro, Helipro oder das Startup Panono.

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Kleine Zellen ganz groß – Fraunhofer CSP steigert Solarmodulleistung um fünf Prozent

Autor: solarstrombauer (Helmut Thomas)

Presseinformation des Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP vom 04.06.2014

Solarzellen werden zum Schutz vor Umwelteinflüssen und zur einfachen Installation und Handhabung in Solarmodulen verschaltet und laminiert. Dabei reduzieren optische und elektrische Verluste die Leistung der Module. Durch das Halbieren der Solarzellen werden die Ströme in Zellen und Zellverbindern halbiert und die elektrischen Serienwiderstandsverluste reduziert. Am Fraunhofer CSP wurde so und durch eine geschickte Verschaltung der halben Zellen Solarmodule mit 15 W mehr Leistung hergestellt. Ein Solarmodul mit 144 halben Zellen liefert 330 W, während die Leistung des entsprechenden Referenzmoduls mit 72 ganzen Zellen 315 W beträgt. Dies entspricht einer Leistungssteigerung von knapp 5%. Die zusätzliche Leistung wird dabei durch eine Reduktion der elektrischen Verluste und eine verbesserte Optik in den Solarmodulen erzielt. Im Freifeld haben Ertragsmessungen über zehn Monate gezeigt, dass die Module 3% zusätzlicher Energie liefern. Die Neuentwicklung ist das Ergebnis eines einjährigen Projektes zwischen dem Solar Energie Research Institute of Singapore (SERIS) und dem Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP.

»Als nächste Schritte werden wir den Prozess der Zellteilung noch weiter verbessern um elektrische und mechanische Schädigungen beim Teilungsprozess besser zu verstehen, damit zu minimieren und die Umsetzung in die Fertigung vorantreiben«, sagt Dr. Jens Schneider, der Leiter der Modultechnologie am Fraunhofer CSP. Die halben Solarzellen werden hergestellt, in dem vollständig prozessierte ganze Zellen von der Rückseite mit einem Nanosekunden-Laser angeritzt und dann mechanisch gebrochen werden. »Eine weitere große Herausforderung und Chance in Halbzellenmodulen stellt das elektrische Verschaltungsdesign dar. Durch die größere Anzahl an Zellen wird es viel komplexer bietet jedoch auch Möglichkeiten die Module robuster gegen Verschattungen zu gestalten«, erklärt Schneider weiter.

Professor Jörg Bagdahn, der Leiter des Fraunhofer CSP, ist sich sicher, dass die Technologie sehr zügig in die industrielle Fertigung umgesetzt werden kann: »Gerade in der Phase eines starken Anstieges der weltweiten PV Installation ist die Industrie an Technologien interessiert, die sich in existierende Anlagen integrieren lässt«. Die weltweite Installation von Photovoltaikmodulen wird von 37 GW im Jahr 2013 auf
43-48 GW im Jahr 2014 steigen. Für 2018 wird von führenden Marktforschungs-instituten ein weltweiter Markt von 100 GW pro Jahr vorhergesagt.

Das Fraunhofer CSP wird ein neuartiges Halbzellen-Modul erstmals auf der »Intersolar«, der größten Fachmesse der Solarwirtschaft weltweit, in München der Fachwelt präsentieren. Das Fraunhofer CSP ist eine gemeinsame Einrichtung des Fraunhofer IWM in Halle und des Fraunhofer ISE in Freiburg.

Über Fraunhofer CSP

Forschungszentrum für Silizium-Photovoltaik

Steigende Energiepreise und die Verknappung fossiler Ressourcen sind treibende Faktoren bei der Entwicklung und Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Eine große Herausforderung für die Photovoltaik-Branche – die wir gerne annehmen! Das Fraunhofer CSP arbeitet daran mit, dass alternative Energie zu gleichen Preisen wie konventioneller Strom angeboten wird.

Um dies zu erreichen bündeln wir in Halle (Saale) das Know-how zweier Institute: Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM bringt sein Know-how auf dem Gebiet der Optimierung und Bewertung von Silizium-Prozesstechnologien und Modulintegration mit ein. Das größte Solarforschungsinstitut in Europa Fraunhofer ISE, bietet seine Kompetenzen in der Materialherstellung, Solarzellen- und Modulentwicklung sowie Charakterisierung.

Das Fraunhofer CSP berät und stellt wissenschaftliches Know-how sowie technische High-Tech-Ausstattungen für Dienstleistungen zur Verfügung. Kommen Sie auf uns zu!

Das Fraunhofer CSP ist eine gemeinsame Einrichtung des Fraunhofer IWM und des Fraunhofer ISE.

Quelle und weitere Informationen unter   www.csp.fraunhofer.de

Kontakt:

Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP

Otto-Eißfeldt-Str.12
06120 Halle (Saale)
Telefon +49 (0) 345 5589-0
Fax +49 (0) 345 5589-101

Solarmodule in Glas gebettet

Autor: solarstrombauer (Helmut Thomas)

Presseinformation von  FORSCHUNG KOMPAKT der Fraunhofer-Gesellschaft vom 2.06.2014

Organische Solarmodule haben gegenüber Silizium-Solarzellen Vorzüge. Ein Knackpunkt sind jedoch ihre kürzere Lebendauer. Forscher arbeiten an einer viel versprechenden Lösung: Sie nutzen flexibles Glas als Trägersubstrat, wodurch die empfindlichen Bauteile besser geschützt sind.

In elektronischen Geräten kommen sie heute teilweise schon zum Einsatz: organische Solarmodule (OPVs), die in eine Folie eingebettet sind. Solche OPVs sind eine vielversprechende Alternative zu siliziumbasierten Solarzellen: So lassen sich die Materialien auch unter Atmosphärendruck verarbeiten. Vor allem aber können die Module mittels Drucktechniken hergestellt werden – das ist schneller und effizienter als die aufwändigen Prozesse, die zur Fertigung von anorganischen Bauteilen nötig sind. Voraussetzung für eine Fertigung im Druckverfahren ist ein flexibles substratartiges Trägermaterial. Bislang kommen Polymerfolien zum Einsatz, die jedoch folgenden entscheidenden Nachteile haben: Die Folien sind bis zu einem gewissen Grad durchlässig für Wasserdampf und Sauerstoff. Beide greifen die empfindlichen Solarmodule an und vermindern deren Lebensdauer beträchtlich. In Abhängigkeit von den Anwendungen haben bisher Substrate mit Barriereschichten die OPV-Module geschützt. Für höhere Prozesstemperaturen und eine längere Lebensdauer muss man andere Trägersubstrate verwenden.

Extrem stark und bruchfest

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam arbeiten derzeit mit einem neuen Trägermaterial: Sie betten die Solarmodule in hauchdünnes Glas ein. »Glas ist nicht nur ein ideales Verkapselungsmaterial, sondern hält auch Bearbeitungstemperaturen bis zu 400 Grad aus«, erklärt Danny Krautz, Projektleiter in der Abteilung Funktionsmaterialien und Bauelemente am IAP. Bei den Forschungsarbeiten kommt ein Spezialglas der Corning Inc. zum Einsatz. Dank seiner speziellen physikalischen Eigenschaften lassen sich Lagen von nur 100 Mikrometer Dicke realisieren. Das entspricht ungefähr einem Blatt Papier und hat nicht viel mit den Gläsern zu tun, aus denen wir täglich unser Wasser trinken. Das Spezialglas ist nicht nur extrem stark und bruchfest, sondern sogar in festem Zustand noch so flexibel, dass es leicht gewölbt werden kann. Mit diesem Material konnten die Potsdamer Forscher gemeinsam mit dem Kooperationspartner Corning in Sheet-to-Sheet-Prozessen schon erste funktionsfähige OPVs realisieren. Die Verarbeitung funktioniert dabei in Stapeln.

Fertigung im Rolle-zu-Rolle-Verfahren

Ziel ist es, diese Module auch im Rolle-zu-Rolle-Verfahren zu fertigen: Ähnlich wie beim Zeitungsdruck wird dabei das Trägersubstrat auf einer Rolle aufgewickelt. Gegenüber befindet sich eine leere Rolle. Zwischen beiden Rollen werden in mehreren Prozessen die photoaktiven Schichten und Elektroden aufgedruckt. Mit dieser Fertigungstechnologie lassen sich große Flächen effektiv in Serie herstellen. Einen ersten Test, das flexible Glas auf diese Weise zu bearbeiten, hat das IAP-Team bereits unternommen: »Uns ist es gleich im ersten Anlauf gelungen, mit kleineren Substratgrößen homogene Schichten herzustellen«, so der Wissenschaftler. Damit das Verfahren industriellen Ansprüchen genügt, muss die Prozesstechnologie an vielen Stellen angepasst werden – doch daran arbeiten die Potsdamer bereits. Mit der Technologie ließen sich langfristig robuste und leistungsstarke OPVs für unterschiedlichste Anwendungen realisieren – von winzigen Solarzellen im Mobiltelefon bis hin zu großflächigen Photovoltaikmodulen.

Quelle und weitere Informationen unter:    www.iap.fraunhofer.de

                                                              www.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam-Golm
Deutschland

photokina 2014

Autor: solarstrombauer (Helmut Thomas)

Köln: Die photokina ist die internationale Leitmesse der gesamten Photo- und Imagingbranche. Sie bietet als einzige Veranstaltung weltweit die umfassende Darstellung aller Bildmedien, aller Bildtechniken und aller Bildmärkte – für Professionals und für Consumer. Das Spektrum reicht von der Bildaufnahme über die Speicherung und Bearbeitung bis hin zur Bildübertragung und Wiedergabe. Die photokina versteht sich nicht nur als Umsatzmotor der Photo- und Imgingbranche, sondern auch als Neuheiten und Trendforum, das die Konvergenz und Vernetzung der unterschiedlichen Technologie- und Produktwelten deutlich macht.

Vom 16. bis 21. September 2014 bringt die photokina 2014 wie keine andere Veranstaltung Industrie, Handel, professionelle Anwender und fotobegeisterte Endverbraucher  auf der international bedeutendsten Order-, Informations- und Erlebnisplattform in Köln zusammen.

Die photokina ist weit mehr als Fotografie. Die Leitmesse der Branche vereint alle Welten des Imaging an einem Ort. Welten zum Anfassen, Erleben und Eintauchen. Welten, in denen die Faszination Imaging erfahrbar wird. Von der Bildaufnahme über die Bildbearbeitung sowie Bildspeicherung bis zur Bildausgabe, hier werden Innovationen gezeigt sowie zukunftsweisende technologische Entwicklungen und Trends in den Fokus gesetzt: Mobile Imaging, Connectivity, Movie, cgi, 3D-Druck und vieles mehr. Ein beeindruckendes Eventprogramm mit Kongressen, Workshops, Symposien, Bilderschauen und viele Special Events auf dem Messegelände und in der ganzen Stadt runden das Konzept der photokina ab.

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CeMAT 2014

Autor: solarstrombauer (Helmut Thomas)

Die Weltleitmesse der Intralogistik

Hannover/Berlin. Mit steigender Internationalität und einer Vielfalt an Innovationen wird die CeMAT 2014 ihren Platz als Weltleitmesse der Intralogistik behaupten. „Es gibt weltweit keine vergleichbare Veranstaltung. Mit der CeMAT bieten wir der Branche eine Plattform, um Produkte im internationalen Wettbewerbsumfeld zu präsentieren und sich über internationale Trends auszutauschen. Zur kommenden CeMAT erwarten wir eine weitere Steigerung bei internationalen Ausstellern und Besuchern“, sagt Dr. Andreas Gruchow, Mitglied des Vorstands der Deutschen Messe AG.

Die CeMAT 2014 wird vom 19. bis zum 23. Mai mit mehr als 1 100 Ausstellern auf dem Messegelände in Hannover ausgerichtet. „Die Intralogistik-Branche ist hoch innovativ und global ausgerichtet – sie braucht eine auf die Marktbedürfnisse und weltweite Nachfrage ausgerichtete Weltleitmesse. Diese internationale Plattform zur Geschäftsanbahnung bietet die CeMAT. Mit neuen Schwerpunkten und noch mehr Innovationen werden wir den Stellenwert der CeMAT innerhalb der Branche weiter ausbauen“, ergänzt Gruchow.

„Smart – Integrated – Efficient“

Das Leitthema der CeMAT 2014 lautet „Smart – Integrated – Efficient“ und beschreibt die intelligente Steuerung integrierter Logistikketten über den gesamten Wertschöpfungsprozess hinweg. „Die Intralogistik ist Enabler effizienter Logistikprozesse und setzt dabei immer stärker auf moderne Informations- und Kommunikationstechnologien“, erläutert Gruchow. „Dafür braucht es eine sichere und zuverlässige Technik: komplette Systeme und intralogistische Produkte, aber auch Prozessoren, Bedienelemente, Software, Steuerungen und vieles mehr. Intralogistik ist zunehmend ein Software- und Prozessthema – das wird auf der kommenden CeMAT deutlich werden.“

 

transport logistic auf der CeMAT

Nach dem erfolgreichen Start der Kooperation zwischen der CeMAT und der transport logistic in München wird die Zusammenarbeit im kommenden Jahr in Hannover fortgesetzt. In der Halle 27 präsentieren Logistikdienstleister ihr Angebot. „Damit bilden wir erstmals die gesamte logistische Wertschöpfungskette auf der CeMAT ab und bieten unseren Besuchern ein attraktives zusätzliches Angebot“, sagt Gruchow. Der Ausstellungsbereich transport logistic@CeMAT wird im Ausstellungsbereich Manage & Service organisiert und befindet sich in unmittelbarer Nähe zum Bereich Hafenlogistik.

 

Anwenderthemen im Rampenlicht

Die CeMAT wird in 2014 mehrere Anwenderthemen intensiver beleuchten. Dazu zählen die Bereiche Schüttgut, Stückgut, Chemie, Pharma, Konsumgüter, Gefahrgut und Entsorgung. Der Produktionslogistik wird ebenfalls mehr Raum geboten. „Bei der Themenauswahl richten wir uns nach den Bedürfnissen der Anwenderbranchen und bieten den Ausstellern einerseits neue Möglichkeiten der Produktpräsentation, andererseits zeigen wir dem Fachpublikum Lösungen für bestimmte Anwendungsfelder auf“, erläutert Gruchow.

 

Sonderschau Innovative Logistiklösungen

Die neue Sonderschau Innovative Logistiklösungen zeigt, wie komplexe Logistikprozesse im Produktionsumfeld funktionieren. In Live-Demonstrationen werden alle Abläufe des Material- und Informationsflusses eins zu eins abgebildet. Dabei wird die Logistikkette in fünf Bereiche geteilt. Im Bereich Transportlogistik wird die Logistikkette am Beispiel der Verladung eines Containers gezeigt. Im Bereich Wareneingang und Entladetechnik geht es um Warenidentifizierung und automatische Depalletierung. Der Bereich Fördertechnik zeigt, wie Ware mittels innovativer Lagertechnik schnell, flexibel und effizient platziert wird. Es folgen die Bereiche Kleinteile kommissionieren und verpacken sowie die Verladetechnik.

Was ist Intralogistik? 

Quelle: Wikipedia

Als Intralogistik bezeichnet man die logistischen Material- und Warenflüsse, die sich innerhalb eines Betriebsgeländes abspielen. Der Begriff wurde definiert, um eine Abgrenzung zum Warentransport außerhalb eines Werkes zu schaffen, z. B. durch eine Spedition.

Das Forum Intralogistik im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau definiert die Intralogistik als die Organisation, Steuerung, Durchführung und Optimierung des innerbetrieblichen Waren- und Materialflusses und Logistik, der Informationsströme sowie des Warenumschlags in Industrie, Handel oder öffentlichen Einrichtungen.

Intralogistik ist ebenfalls der Begriff, unter dem die Wirtschaftsbranche des innerbetrieblichen Materialflusses und der Logistik, die auf Leistungssteigerung und Kostensenkung zielt, auftritt.

Intralogistik ist ein Begriff, der den innerbetrieblichen Materialfluss wie z.B.: Stückgut, Schüttgut oder Flüssigkeiten und die unternehmensinterne Logistik beschreibt. Zu diesem Bereich gehören Lager- sowie Puffertechnik, mechanische und pneumatische Förderer, Hebezeuge, Flurförderzeuge, Puffertechnik, Stetigförderer, Krane, Telematik, Aktorik, Sensorik, Robotik, Logistik-Software, Steuerungs-, Identifikations-, Bildverarbeitungs-, Sortier-, Kommissionnier-, Palettier-, mechanische und pneumatische Förderer, Verpackungs- und Datentechnik bis hin zu Anbietern von Komplettsystemen. Ein originäres Merkmal der Intralogistik-Branche ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Anbietern und Experten dieser verschiedenen Disziplinen.

Was ist Intralogistik?     Definition

  • Intralogistik als Branchenname umfasst die Organisation, Durchführung und Optimierung innerbetrieblicher Materialflüsse in Unternehmen der Industrie, des Handels und in öffentlichen Einrichtungen mittels technischer Systeme und Dienstleistungen.
  • Intralogistik steuert im Rahmen des “Supply Chain Managements”.
  • Intralogistik beschreibt den innerbetrieblichen Materialfluss, der zwischen den unterschiedlichsten “Logistikknoten” stattfindet.
  • Intralogistik ist der zukunftsweisende Begriff einer Branche, die allein in Deutschland tausende Unternehmen umfasst, vom Hebezeug- und Kranhersteller über Gabelstapler- und Lagertechnik-Produzenten sowie über Softwareentwickler bis hin zu kompletten Systemanbietern.

 Die Intralogistik kann auch durch folgende Gleichung definiert werden:

 Intralogistik =

 [ ∑ (Logistikknoten)]

+ [ ∑ (interne Informationsflüsse)]

– [ ∑ (außerbetriebliche Transportlogistik)]

 

 Geländeplan CeMAT 2014

 

Über die CeMAT

Die nächste CeMAT wird vom 19. bis zum 23. Mai 2014 in Hannover ausgerichtet. Die Weltleitmesse der Intralogistik wird danach als Neuerung alle zwei Jahre auf dem Messegelände in Hannover veranstaltet. Zur CeMAT im Jahr 2011 kamen mehr als 1 000 Aussteller aus 39 Ländern sowie rund 53 500 Fachbesucher aus aller Welt. Jeder zweite Aussteller sowie jeder dritte Besucher kamen aus dem Ausland. Aufgrund der weltweiten Bedeutung der CeMAT für die internationale Logistikbranche werden mittlerweile vier weitere CeMAT-Veranstaltungen in den großen Wachstumsregionen ausgerichtet: CeMAT ASIA (28. bis 31. Oktober 2013 in Shanghai), CeMAT INDIA (17. bis 20. Dezember 2013 in Delhi), CeMAT RUSSIA (23. bis 26. September 2014 in Moskau) und CeMAT SOUTH AMERICA (30. Juni bis 3. Juli 2015 in São Paulo). Darüber hinaus organisiert die Deutsche Messe AG die MATERIALS HANDLING EURASIA (19. bis 22. März 2014 in Istanbul) und die INTRALOGISTICA ITALIA (19. bis 23. Mai 2015 in Mailand).

 Quelle und weitere Informationen unter  www.cemat.de

 

Veranstalter:

Deutsche Messe AG
Messegelände
D-30521 Hannover
Internet: www.messe.de

E-Mail: info@messe.de
Tel.: +49(0)511/89-0

Messeturnus: Alle zwei Jahre

Messedauer: Montag, 19., bis Freitag, 23 Mai 2014

Öffnungszeiten: 09.00 – 18.00 Uhr

Angebotsschwerpunkte:

PICK & PACK in Halle 13; MOVE & LIFT in Hallen 25, 26, 27, Freigelände und in den Pavillons 32 bis 35, STORE & LOAD in Hallen 13 und 27; LOGISTICS IT in Halle 13 sowie MANAGE & SERVICE in Halle 27

Sonderpräsentationen:

Sonderschau „Innovative Logistiklösungen“ in Halle 27, transport logistic@CeMAT in Halle 27, „job and career“ in Halle 13, TectoYou im Pavillon 11.

Foren:

Hafen- und Transportlogistik, Handel und Lagerhaltung, Logistik-IT, Produktionslogistik sowie Aus- und Weiterbildung

Aussteller:

Mehr als 1 100 internationale Unternehmen

Informationen unter  www.cemat.de

Solarzellen nutzen Wärmestrahlung

Autor: solarstrombauer (Helmut Thomas)

Presseinformation von  FORSCHUNG KOMPAKT der Fraunhofer-Gesellschaft vom 4.11.2013

Die Wärmestrahlung der Sonne ist für Silizium-Solarzellen größtenteils verloren. Hochkonverter jedoch wandeln die Infrarotstrahlung in nutzbares Licht um. Forscher nutzen diesen Effekt nun erstmals für die Stromerzeugung.

In der Sonnenstrahlung steckt mehr als das Auge sieht: Ein Sonnenbrand entsteht durch die unsichtbare UV-Strahlung, während die ebenfalls unsichtbare Infrarotstrahlung als Wärme auf der Haut zu spüren ist. Auch Solarzellen »sehen« nur einen Teil der Sonnenstrahlung: Bei jenen aus Silizium gehen etwa 20 Prozent der Energie des Sonnenspektrums verloren – denn sie können einen Teil der Infrarotstrahlung, kurz IR-Strahlung, nicht zur Stromerzeugung nutzen.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben – gemeinsam mit ihren Kollegen der Universität Bern und der Heriot-Watt University Edinburgh – nun erstmals einen Teil dieser Strahlung für Silizium-Solarzellen mit Hilfe eines Hochkonverters im praktischen Einsatz genutzt. Die Technologie, die Infrarot in nutzbares Licht umwandelt, ist seit den 1960er Jahren bekannt. Allerdings wird sie erst seit 1996 in Verbindung mit Solarzellen untersucht. »Wir konnten die Solarzellen sowie die Hochkonverter so optimieren, dass wir den bisher größten Gewinn an Effizienz erzielen konnten«, freut sich Stefan Fischer, Wissenschaftler am ISE. Das Potenzial ist groß: Silizium-Solarzellen wandeln theoretisch etwa 30 Prozent des Sonnenlichts, das auf sie fällt, in elektrischen Strom um. Hochkonverter könnten diesen Anteil auf 40 Prozent erhöhen.

Eine »Leiter« für Lichtteilchen

Doch wie schafft es der Hochkonverter, das IR-Licht für die Solarzelle zu nutzen? Treffen die Sonnenstrahlen auf die Solarzelle, absorbiert diese das sichtbare und das nahinfrarote Licht. Der infrarote Anteil wird jedoch nicht absorbiert, er geht durch sie hindurch. Auf der Rückseite trifft er auf den Hochkonverter – im Wesentlichen ein mikrokristallines Pulver aus Natrium-Yttrium-Fluorid, das in einen Polymer eingebettet ist. Ein Teil des Yttriums haben die Wissenschaftler durch das optisch aktive Element Erbium ersetzt, welches letztendlich für die Hochkonversion verantwortlich ist.

Trifft nun Licht auf diesen Hochkonverter, regt es die Erbium-Ionen an. Das heißt, diese werden in einen höheren Energiezustand versetzt. Man kann sich diese Reaktion wie den Aufstieg auf eine Leiter vorstellen: Ein Elektron im Ion nutzt die Energie des Lichtteilchens, um auf die erste Stufe der Leiter zu treten. Ein weiteres Lichtteilchen lässt das Elektron auf die zweite Stufe klettern, und so weiter. Von der obersten Stufe kann das so angeregte Ion dann herunter »springen«. Dabei entsendet es Licht mit der Energie all jener Lichtteilchen, die dem Elektron beim »Hochklettern« geholfen haben. Der Hochkonverter sammelt die Energie mehrerer dieser Teilchen und überträgt diese auf ein Einziges. Dieses hat dann so viel Energie, dass die Solarzelle es »sieht« und nutzen kann.

Um einen solchen Hochkonverter einsetzen zu können, mussten die Forscher die Solarzellen optimieren. Denn üblicherweise sind sie auf der Rückseite mit Metall bedampft, damit der Strom aus den Solarzellen herausfließen kann – es kann also kein Licht hindurch. »Wir haben die Solarzellen mit Metallgittern auf der Vorder- wie auf der Rückseite versehen, damit das IR-Licht durch die Solarzelle hindurch geht. Zudem lässt sich das Licht so von beiden Seiten nutzen, man spricht von einer bifacialen Solarzelle«, erläutert Fischer. Vorder- und Rückseite der Solarzelle haben die Wissenschaftler mit speziellen Antireflex-Beschichtungen versehen. Diese entspiegeln die Oberflächen und sorgen dafür, dass die Zelle möglichst viel Licht aufnimmt. »Wir haben die Antireflex-Schichten erstmals auch für die Rückseite der Solarzelle optimiert. Das könnte die Effizienz der Module erhöhen und deren Energieerträge steigern. Erste Firmen versuchen das bereits zu realisieren, indem sie beidseitige Solarzellen verwenden«, so Fischer.

Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
Das Fraunhofer CSP betreibt angewandte Forschung in den Themengebieten der Siliziumkristallisation, der Solarmodultechnologie und Solarwaferfertigung. Mit höchster Kompetenz entwickelt es neue Technologien von der Ingotherstellung bis zur Modulfertigung und beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Materialien entlang der Wertschöpfungskette. Ferner wird die Bewertung von Solarzellen und Modulen sowie die elektrische, optische und mikrostrukturelle Material und Bauteilcharakterisierung durchgeführt. Hierfür stehen hochmoderne Forschungs- und Analysegeräte zur Verfügung. Das Fraunhofer CSP ist eine gemeinsame Einrichtung des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE.

Steigende Energiepreise und die Verknappung fossiler Ressourcen sind treibende Faktoren bei der Entwicklung und Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Eine große Herausforderung für die Photovoltaik-Branche – die wir gerne annehmen! Das Fraunhofer CSP arbeitet daran mit, dass alternative Energie zu gleichen Preisen wie konventioneller Strom angeboten wird.

Um dies zu erreichen bündeln wir in Halle (Saale) das Know-how zweier Institute: Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM bringt sein Know-how auf dem Gebiet der Optimierung und Bewertung von Silizium-Prozesstechnologien und Modulintegration mit ein. Das größte Solarforschungsinstitut in Europa Fraunhofer ISE, bietet seine Kompetenzen in der Materialherstellung, Solarzellen- und Modulentwicklung sowie Charakterisierung.

Das Fraunhofer CSP berät und stellt wissenschaftliches Know-how sowie technische High-Tech-Ausstattungen für Dienstleistungen zur Verfügung. Kommen Sie auf uns zu!

Das Fraunhofer CSP ist eine gemeinsame Einrichtung des Fraunhofer IWM und des Fraunhofer ISE.

Quelle und weitere Informationen unter   www.csp.fraunhofer.de

Kontakt:

Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP

Otto-Eißfeldt-Str.12
06120 Halle (Saale)

Dr. Stefan Schulze
Telefon +49 345 5589-407

1 8 9 10 11