Der Wandel zur elektrifizierten Gesellschaft braucht mehr Solarstrom

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Die Abkehr von fossilen Brennstoffen hat begonnen und bedeutet eine viel umfassendere Elektrifizierung der Gesellschaft – etwa für Elektromobilität, aber auch für das Heizen. Dies erfordert jedoch einen massiven Ausbau der erneuerbaren Energieerzeugung. Die Stromerzeugung mittels Photovoltaik (PV) ist eine der kostengünstigsten Formen der erneuerbaren Energiegewinnung und wird daher zweifellos zu einer der Hauptenergiequellen der Menschheit werden.

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Allerdings enthält die heutige PV-Technologie mehrere kritische Materialien wie Silber, Blei oder Bismut. Es ist schlicht nicht möglich, die PV-Industrie in großem Maßstab auszubauen, ohne Innovationen zu entwickeln, die diese kritischen Stoffe ersetzen oder eliminieren:

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Blei in PV-Modulen ist ein ungelöstes Problem

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• Blei (Pb) ist giftig und gemäß RoHS-Richtlinie in der Elektronikindustrie bereits verboten. Für die Solarindustrie gilt jedoch bisher eine Ausnahme, da es bislang kaum möglich war, Blei vollständig aus PV-Modulen zu entfernen.

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Bismut ist keine nachhaltige Alternative

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• Bismut (Bi) ist ein Nebenprodukt des Bleibergbaus. Außerdem stehen Lötverbindungen mit Bismut im Verdacht, langfristige Produktausfälle zu verursachen, weshalb Bismut in der Automobilindustrie vollständig verboten wurde. Die Ersetzung von Blei durch Bismut ist daher keine Lösung.

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Silber ist teuer und knapp

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• Silber (Ag) ist ein seltenes und teures Element. Obwohl der Silberanteil in einem PV-Modul nur etwa 5–10 Gramm beträgt, macht er mehr als 10 % der Materialkosten aus. Die Solarindustrie verbraucht bereits 14 % der globalen Silberproduktion – zudem ist der Silberabbau ein umweltschädlicher Prozess. Die Eliminierung von Silber ist daher ein zentrales Ziel der weltweiten PV-Industrie.

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Die nachhaltigere Gestaltung der Photovoltaik ist einer der zentralen Antriebe für die Forschungs- und Entwicklungsarbeit bei SOLYCO. Seit Jahren arbeiten wir daran, kritische Stoffe aus PV-Modulen zu entfernen. Im Jahr 2018 haben wir eine neue Technologie erfunden, die nun bereit für die industrielle Anwendung ist: TECC-Connect®.

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TECC steht für „Thermoplastic and Electrically Conductive Coating“ – also thermoplastische Materialien mit elektrisch leitfähiger Beschichtung. Die technische Innovation liegt in einer speziellen Beschichtung von Metalldrähten, die zur Verbindung der Solarzellen im Modul verwendet werden.

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TECC-Connect® ersetzt Silber, Blei und Bismut in PV-Modulen

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Die TECC-Technologie kommt bei der Fertigung von PV-Modulen ohne Löten aus und ermöglicht elektrische und mechanische Verbindungen mit nahezu jeder Oberfläche. Die technische Innovation – die Ersetzung der Drahtbeschichtung von Lötzinn zu einem funktionellen Kunststoff – ermöglicht einen großen Fortschritt: TECC ist die einzige Zellverbindungstechnologie, die Solarmodule vollständig frei von Silber, Blei und Bismut macht. Damit bildet TECC die Grundlage für den nächsten Entwicklungssprung der PV-Technologie – hinsichtlich Nachhaltigkeit und Kosten.

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TECC ist bereit für Perowskit und Tandem-Zellen

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Darüber hinaus arbeitet das TECC-Wire mit niedrigen Prozesstemperaturen, was die Technologie auch für nächste Generationen von Solarzellen, etwa mit Perowskit-Tandemtechnologie, geeignet macht. Alle erforderlichen Industriestandards wurden bereits erfolgreich bestanden. Die Technologie ist vollständig RoHS-konform. Zudem ist TECC in der EU patentgeschützt .

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Auf der INTERSOLAR 2025 in München werden die TECC-Connect® PV-Module erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. Aktuell arbeiten wir mit mehreren Partnern an der Umsetzung der industriellen Massenfertigung der ersten Generation von TECC-connect®-Modulen, die ab 2026 verfügbar sein wird.