Ein neues, international besetztes Konsortium von Forschungseinrichtungen und Hightech-Unternehmen aus Zypern, Deutschland, Schweiz und Schweden hat sich zusammengefunden, um das Projekt „CIRCULAR-PV“ ins Leben zu rufen. Dieses Vorhaben konzentriert sich auf die Erforschung und Entwicklung von Perowskit-basierten Solarzellen mit besonderem Schwerpunkt auf Kreislaufwirtschaft und nachhaltiger Herstellung.
Koordiniert wird das Projekt von der DegradationLab – einer strategischen Infrastruktureinheit des PV Technology Laboratory, die wiederum Teil des FOSS Research Centre for Sustainable Energy und des Fachbereichs für Elektrotechnik und Informatik (Department of Electrical and Computer Engineering) an der Universität Zypern ist.
Hintergrund: Perowskit-Solarzellen im Fokus
Was sind Perowskite?
Perowskite bezeichnen eine Stoffklasse, in diesem Fall Metall-Halogenid-Perowskite, die organische und anorganische Komponenten kombiniert. Diese Materialien haben sich in den letzten Jahren als äußerst vielversprechend für die Photovoltaik erwiesen, da sie sowohl hohe Wirkungsgrade ermöglichen als auch kostengünstig herstellbar sind.Warum ist das Thema relevant?
- Höheres Potenzial gegenüber konventioneller PV: Viele Forschungsgruppen konnten bereits Effizienzen deutlich über 20 % nachweisen, manche näherten sich gar der 30 %-Marke.
- Geringere Material- und Produktionskosten: Im Vergleich zu klassischer Silizium-Technologie könnten Perowskit-Zellen leichter und mit relativ einfachen Prozessen gefertigt werden.
- Fragestellungen zur Stabilität: Perowskite sind jedoch oft empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Sauerstoff oder UV-Licht. Genau hier setzt das CIRCULAR-PV-Projekt an, das sich unter anderem mit Alterungsprozessen und Kreislauffähigkeit befasst.
Projektkonsortium: Wer ist beteiligt?
Am Projekt CIRCULAR-PV beteiligen sich neben der Universität Zypern (UCY) verschiedene renommierte Forschungsinstitutionen:
Universität Freiburg (Deutschland)
- Bekannt für ihre Fachbereiche in den Materialwissenschaften und erneuerbare Energien.
- Zusammenarbeit mit vielen europäischen Industriepartnern, die Expertise in Sachen Effizienzsteigerung und Materialcharakterisierung einbringen.
Forschungszentrum Jülich (Deutschland)
- Eine der größten Forschungseinrichtungen in Europa. Beteiligt an mehreren Photovoltaik-Projekten und verfügt über hochmoderne Labore für Solarzellenforschung.
Solaronix (Schweiz)
- Ein führendes Unternehmen in der Herstellung von Materialkomponenten für Solarzellen, insbesondere für Farbstoffzellen und Perowskit-Solarzellen.
Dyenamo AB (Schweden)
- Spezialisiert auf innovative Materialien und Technologien im Bereich Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC) und Perowskit-Zellen. Bekannter Lieferant von Synthesekomponenten.
Ziel: Die Partnerinnen und Partner kombinieren ihre jeweiligen Stärken in Materialinnovation, Messtechnik, Herstellungstechnologien und Nachhaltigkeitskonzepten, um das volle Potenzial von Perowskit-basierten Solarmodulen zu erschließen.
Sie sehen gerade einen Platzhalterinhalt von YouTube. Um auf den eigentlichen Inhalt zuzugreifen, klicken Sie auf die Schaltfläche unten. Bitte beachten Sie, dass dabei Daten an Drittanbieter weitergegeben werden.
Mehr InformationenCIRCULAR-PV: Eckdaten, Finanzierung und Schwerpunkt
Finanzierung und Laufzeit
Das Gesamtbudget des Projekts beläuft sich auf 2.086.628,06 Euro, wovon 445.660 Euro an die Universität Zypern gehen. Die offizielle Projektlaufzeit begann am 1. Januar 2025 und erstreckt sich über 36 Monate. Ein erstes Kick-off-Meeting fand bereits im Januar 2025 online statt.Kernziele
- Forschung an Perowskit-Materialien: Weiterentwicklung von hochstabilen und effizienten Perowskit-Zellen.
- Ökodesign: Entwicklung von Prozessen, die Ressourcenschonung und einfache Recyclingwege ermöglichen.
- Langlebigkeit: Analyse von Degradationsmechanismen unter realen Einsatzbedingungen.
- Skalierung und Machbarkeit: Konzept, wie sich Perowskit-Technologie in eine existierende PV-Infrastruktur integrieren lässt.
Beiträge der Universität Zypern
Laut Pressemitteilung konzentriert sich die Universität Zypern auf Indoor- und Outdoor-Tests von Prototypmodulen. Dabei kommen optoelektronische Methoden zum Einsatz, um vor und nach den Freilandtests detailliert die Material- und Gerätealterung zu untersuchen. Durch fortschrittliche Messtechniken soll geklärt werden, welche Faktoren maßgeblich zur Degradation der Perowskite beitragen und wie man sie minimieren kann.
Perspektiven: Perowskite für eine zirkuläre PV-Zukunft
Warum Kreislaufwirtschaft („circular“)?
Das Projekt trägt den Titel „CIRCULAR-PV“. Dahinter steht die Idee, Perowskit-Solarzellen so zu gestalten, dass sie nach Ablauf ihrer Lebensdauer recycelt, wiederaufbereitet oder leicht abgebaut werden können. Im herkömmlichen PV-Bereich (vor allem Silizium-basiert) bestehen zwar schon Recyclingansätze, doch sind diese noch ausbaufähig. Eine ökologische Konstruktion („eco-design“) könnte den Durchbruch in puncto Umweltfreundlichkeit bringen.Herausforderungen
- Stabilität: Perowskit-Zellen sind bekanntermaßen empfindlich gegenüber Luftfeuchtigkeit und hohen Temperaturen. Um die Module für den Außeneinsatz zu rüsten, müssen Schutzschichten und Verkapselungen optimiert werden.
- Skalierung: Perowskit-Module sind bislang häufig auf Labormaßstab beschränkt. Für eine Massenproduktion braucht es automatisierte Prozesse und kosteneffiziente Fertigung.
- Toxizität: In bestimmten Perowskit-Formulierungen kommt Blei zum Einsatz. Hier gilt es, Alternativen oder geeignete Entsorgungsstrategien zu entwickeln, um Umweltschäden zu vermeiden.
Chancen
- Hohe Wirkungsgrade bei geringeren Produktionskosten.
- Integration in bestehende Produktionslinien könnte die Lernkurve und damit den Markteintritt beschleunigen.
- Neue Geschäftsfelder für Unternehmen in den beteiligten Ländern, die sich auf fortschrittliche Solartechnik spezialisieren möchten.
Schlussbetrachtung und Ausblick
CIRCULAR-PV steht exemplarisch für eine nächste Generation der Photovoltaik-Forschung: Statt alleinigem Fokus auf Effizienz setzt man zunehmend auf Nachhaltigkeit, Langlebigkeit und Zirkularität. Die vier beteiligten Länder — Zypern, Deutschland, Schweiz und Schweden — vereinen komplementäre Kompetenzen und ebnen damit den Weg für eine europäische Innovationsachse im Bereich Perowskit-Solartechnik.
Potenzielle Auswirkungen:
- Wirtschaft: Gelingt die Marktreife umweltfreundlicher Perowskit-Module, könnte dies die PV-Branche revolutionieren und neue Arbeitsplätze schaffen.
- Klimaschutz: Jede effizientere und nachhaltigere PV-Lösung trägt zur Verringerung der CO₂-Emissionen bei.
- Europäische Technologieführerschaft: Das Zusammenspiel führender Forschungseinrichtungen könnte Europa gegenüber China und den USA im Rennen um die nächste Generation Solarzellen stärken.
Nächste Schritte:
- Kontinuierliche Updates zu den Zwischenresultaten.
- Publikationen in wissenschaftlichen Zeitschriften.
- Kooperation mit der Industrie, um Erkenntnisse rasch in die Praxis zu überführen.
Mit einem Fördervolumen von über zwei Millionen Euro und einer Laufzeit von drei Jahren schafft das Projektteam die Grundlagen, um Perowskit-Solarzellen auf breiter Front zu etablieren — und das in einer Weise, die sowohl wirtschaftlich rentabel als auch ökologisch nachhaltig ist. Angesichts der stetig wachsenden Anforderungen an unsere Energiesysteme könnte CIRCULAR-PV ein wichtiger Baustein sein, um den Übergang zu einer klimaneutralen Zukunft maßgeblich zu beschleunigen.
Quellen
- Ankündigung der Universität Zypern (UCY)
- Pressemitteilung des Stellvertretenden Ministeriums für Forschung und Innovation Zyperns
- Projektinformationen der beteiligten Institutionen: Universität Freiburg, Forschungszentrum Jülich, Solaronix, Dyenamo AB
- Bericht der Cyprus News Agency (CNA/KCH/EPH/2025)