Einführung in die Energiethematik

Der Zeitrahmen und Umfang des Einsatzes stromerzeugender, d.h. photovoltai- scher Solarzellen wird durch den wissenschaftlichen Fortschritt sowie die zum Teil damit verknüpften wirtschaftlichen Bedingungen bestimmt. Im Bereich der Forschung bedeutet dies (i) die Weiterentwicklung existierender Systeme hinsichtlich Erhöhung des Wirkungsgrades, der Langzeit-Stabilität und die Senkung der Herstellungskosten; (ii) intensive Forschung zur Einführung alternativer Halbleiter, um neue aussichtsreiche Materialien bereitzustellen; (iii) die Verbesserung bestehender Halbleiterstrukturen z.B. hinsichtlich ihrer Grenzflächeneigenschaften in Halbleiterheteroübergängen sowie die Entwicklung neuer Strukturen. Bei den Materialien für die Photovoltaik kommt die gesamte Breite von Möglichkeiten in Betracht: von klassischem kristallinen Silizium über amorphe und sog. nanokristalline Materialien bis zu photoempfindlichen Polymeren und kolloidalen Halbleiterteilchen. Auf diesem Gebiet ist eine breite Grundlagenforschung unbedingt erforderlich, um Kandidaten für terrestrische Anwendungen zu identifizieren. Besonders wichtig in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung mit Sonnenlicht sind die für die Herstellung des jeweiligen Halbleitermaterials zur Verfügung stehenden Präparationsverfahren. Sie sollten möglichst kostengünstig sein. Daher werden Verfahren wie z.B. die Molekularstrahlepitaxie (MBE: raolecular 6eam epitaxy) für weiterreichende Anwendungen wegen der Herstellungsbedingungen (Ultrahochvakuum) und der recht langsamen Abscheidungsrate weniger in Betracht gezogen werden.