Siliziumengpaß für Solarzellen!

[Skymarshal]

Hatte das gestern in den Nachrichten gehört und kam aus dem Staunen nicht heraus:

Während die Modulhersteller im vergangenen Jahr erst ihre Kapazitäten erweitern mussten, um der enormen Nachfrage hinterherzukommen, wird nun die Versorgung mit Vormaterial zum Flaschenhals. »Alle haben Probleme mit der Zellenbeschaffung«, weiß HaWi-Mitarbeiter Christian Kainz. Der Nachschub stockt, weil offensichtlich die verfügbare Menge an Solarsilizium nicht ausreicht und neue Kapazitäten der Siliziumhersteller erst in zwei Jahren zu erwarten sind. »Die Situation im kristalli-nen Bereich wird sich nicht entspannen – auch 2006 nicht. Das greift auf dem Markt erst 2007«, sagt Energiebau-Geschäftsführer Michael Schäfer.

Quelle:Solarenergie

Silizium wird ja aus Quarzsand hergestellt. Den gibt es genug.

Anscheinend gibt es zu wenig Siliziumhersteller die die Nachfrage decken können. Im Fernsehen wurde gesagt das es weltweit nur 5 große Siliziumhersteller gibt. Weil der Branche nicht so viel zugetraut wurde und deswegen wenig investiert wurde.

Die Preise sind natürlich davon auch abhängig - Angebot/Nachfrage.

Entweder werden es mehr Siliziumhersteller oder man muß sich auf die "Dünnschichttechnik" konzentrieren.

Außerdem wurde von Energieexperten ausgerechnet das die momentanen Mehrkosten für Solarzellen noch zu hoch sind. Die Ausbeute ist zu gering um die Anfangsinvestition wieder reinzuholen.

Ich zitiere mal Kosmoaffe aus den anderen Thread "Uwe-1"

Ausserdem sollen auch hoch effiziente Solarzellen, Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit im Orbit untersucht werden .Sie bestehen aus Galliumarsenid und liefern eine Energieausbeute von 28 Prozent. Herkömmliche Zellen aus Silicium schaffen dagegen nur 15 Prozent.

Aber die Herstellung wird bestimmt noch teurer sein oder?

[Spocky]

Ja, die Herstellung ist wohl noch teurer, was aber wohl auch daran liegt, dass diese elemente (Gallium und Arsen) seltener sind und die Einkristalle, die man damit züchten kann noch lange nicht die Größe des Silizium-Gegenstückes erreichen. Ein weiteres Problem ist aber auch, dass das ZEug extrem giftig ist.

[matrix089]

Als Zeichen finde ich das extrem gut. Jetzt nachdem es aber diese Knappheit gibt, sollten sich die Hersteller doch bitte daran machen die Kapazitäten zu erweitern. Dies würde letztenendes auch die Preise fallen lassen.

Was allerdings die giftigen Rohstoffe betrifft oder generell die Produktion, würde ich mich nicht wundern, wenn Deutsche Ingenieure schon seit Jahrzehnten Pläne in den Schubladen haben, mit denen man Solarzellen günstig und sauber herstellen kann. Unterstrichen wird diese Vermutung durch einen Bericht, den ich gestern auf B5 (Nachrichtensender-Radio) gehört habe. Der Hybridmotor, wurde in Deutschland entwickelt und die Autohersteller haben schon seit über 15 Jahren gute Pläne in den Schubladen. Komischer Weise konzentrieren sie sich nur auf die Benziner. Nun rollen die Asiaten das Feld von hinten auf.

[J_T_Kirk2000]

Wäre es in Hinsicht auf Verbrennungsmotoren nicht sinnvoller , diese auf Wasserstoffverbrennung umzurüsten ?
Da Wasserstoff wesentlich explosiver als Benzin ist , könnte das Kraftstoff-Luft-Gemisch sogar wesentlich magerer ausfallen , um den Motor nicht zu sprengen .
Außerdem gibt es genug Wasser und wird aus dieser Verbrennung sogar wieder hergestellt , sodaß man durch Verarbeitungsvorgänge , wie beispielsweise Elektrolyse Wasserstoff und Sauerstoff voneinander trennen könnte .
Andererseits könnte es ebenso sinnvoll sein , die Brennstoffzelle , die ja ebenfalls mit Wasserstoff und Sauerstoff arbeitet , endlich in alle PKW-Typen einzubauen .
Wenn es danach geht , wird man dennoch Erdöl benötigen , beispielsweise um Maschinen zu pflegen und zu warten , aber der Verbrauch von Erdöl würde drastisch gesenkt werden .
Die Elektrolyse könnte dann von Solar- , Wasser- oder Windenergie ermöglicht werden , die bestenfalls benfalls nur einen begrenzten Bedarf an Erdöl haben , in Hinsicht auf Windgeneratoren oder Wasserturbinen .
Manche Technologien benötigen sogar in deren Herstellung schon Erdöl .
Deshalb sehe ich das eher so , daß man sobald als möglich , die Umstellung der Kraftstoffe in Betracht zieht , denn auch wenn wir noch für einige Jahrzehnte Erdöl haben , so würden wir bis zu einer weiteren Anpassung dennoch Erdöl benötigen , auch wenn es nicht in Form von Benzin oder Diesel verbrannt wird .

[Spocky]

Wasserstoffverbrennung könnte sich aber auf lange Frist als gar nicht so sauber entpuppen. Wasserdampf ist ein stärkeres Treibhausgas, als CO2 und obendrein sorgt mehr Wasserdampf in der Atmosphäre für mehr Wolkenbildung und letztlich mehr Regen. Auf diese Weise könnte sich ein Klimawandel möglicherweise noch schneller vollziehen, als das ohnehin schon der Fall ist.

[Bynaus]

Dazu kommt, dass alle Brennstoffzellen Platin oder andere Platingruppenelemente als Katalysatoren benötigen. Leider gibt es in allen Lagerstätten der Welt nicht genügend Platin, um auch nur die Fahrzeugflotte der USA mit Brennstoffzellen auszustatten.

(Wenn schon, müsste man einen Asteroiden dafür anzapfen...)

[Skymarshal]

Ja, die Herstellung ist wohl noch teurer, was aber wohl auch daran liegt, dass diese elemente (Gallium und Arsen) seltener sind und die Einkristalle, die man damit züchten kann noch lange nicht die Größe des Silizium-Gegenstückes erreichen. Ein weiteres Problem ist aber auch, dass das ZEug extrem giftig ist.

Das es dort enthalten ist, das ist mir neu. Naja, der Name "Galliumarsenid" sagt alles...

Naja, vielleicht kann man ja auf Alternativmaterialen zugreifen.

In Solartechnik wurde ja auch noch nicht allzu viel investiert. Im Verhältnis zu anderen Branchen.

Deswegen soll es ja den Siliziumengpaß hauptsächlich geben. Aber durch die erhöhte Nachfrage werden es bestimmt bald mehr Hersteller sein.

Die können natürlich ähnlich wie beim Öl(Ölindustrie) die Preise bestimmen. Also regulieren. Indem sie einfach die Förder bzw. Herstellungsmenge beeinflussen.

Wenn natürlich immer mehr Siliziumhersteller in Konkurrenz stehen kann auch irgendwann das Gegenteil der Fall sein(hoffentlich) und die Produktivität nach oben geschraubt werden. Das würde die Preise drücken und es auf den Cent ankommen. Wie bei anderen Massenproduktionen.

[Spocky]

Ich weiß jetzt nicht, in wieweit Germanium dafür taugt. Tendentiell sollte es aber auch viele Eigenschaften des Silizium haben, zumindest wird auch vermutet, dass Germanium im unteren Erdmantel das Silizium in den Silikaten ersetzt.

[Bynaus]

Gibt es denn so viel Germanium (im unteren Mantel, meine ich) - schliesslich liegt es jenseits der "Eisengrenze" und sollte deshalb eher selten sein...

[Spocky]

Das ist auch nur eine Vermutung, von der ich überhaupt nur ein einziges Mal gehört habe. Tendenziell weiß man chemisch natürlich recht wenig über den unteren Erdmantel, weil so tiefgründig ist dann auch kein Vulkanismus, dass man von dort unten noch Xenolithe erhalten würde

[Bynaus]

Hm... ich dachte, da gabs doch diese Tiefenerdeexkursion, wie hiess das noch? Ach ja, "The Core"...

Was ist mit Mantleplumes? Einige von ihnen sollen doch die Wurzel an der Kern/Mantel-Grenze haben. Zumindest da sollte man etwas erhöhte Germanium-Werte sehen.

[Cyriax]

Ich habe in irgendeiner Zeitung von unseren Stadtwerken gelesen, dass man Organische Solarzellen herstellen kann. Vielleicht braucht man in Zukunft ja kein Silizium mehr...

[Spocky]

@ Bynaus: Ja, die Mantleplumes sollen ihren Ursprung da unten haben, aber da das nicht nachgewiesen ist und man wohl auch keinen so direkten Zugriff, da diese Plumes ja meist schon recht alt sind und man da vielleicht nicht mehr so viel sagen kann drüber. Ob man jetzt bei den Trapp Ereignissen mal nach dem Germaniumwert geschaut hat, weiß ich aber nicht.

Hm, laut Wikipedia scheinen zumindest einige nicht aus dieser Tiefe zu kommen. Insofern ist das ganze wohl auch so hinfällig

@ Cyriax: Davon hab ich auch schon gelesen und gehört. Man hat das Chlorophyll irgendwie nachgezüchtet, zuerst in Wassertanks, inzwischen krigt man das afaik sogar schon auf Folien hin und kann so Strom erzeugen. Wie effektiv das jedoch ist, das hab ich grad nicht im Kopf.