Die Photovoltaikforschung an der Universität Konstanz hat einen entscheidenden Anteil daran, dass heute eine Kilowattstunde, die durch Photovoltaik erzeugte wird, teilweise günstiger ist als die entsprechende Energiemenge aus fossilen Energieträgern. Dabei war vor 20 Jahren die Photovoltaik ein oftmals eher belächelter Nischenmarkt. Im Arbeitsbereich meines Vorgängers Professor Ernst Bucher haben wir Anfang der 2000er Jahre den Herstellungsprozess für Solarzellen aus kristallinem Silizium entwickelt und an einen Kooperationspartner aus der Industrie transferiert, mit dem damals die Hälfte aller Solarzellen weltweit hergestellt wurden. Auch heute arbeiten wir, eine der weltweit größten universitären Arbeitsgruppen im Bereich Photovoltaik, eng mit Equipment-Herstellern im europäischen Raum zusammen. Dadurch können die im Labor gewonnenen Erkenntnisse und Technologien möglichst schnell in die Massenfertigung transferiert werden.

Wir arbeiten hauptsächlich mit kristallinem Silizium als Ausgangsmaterial, aus dem weltweit mehr als 95 Prozent aller Solarzellen produziert werden. Trotz dieser ausgereiften Technologie gibt es noch viel zu tun für ein noch besseres grundlegendes physikalisches Verständnis der Funktionsweise von Solarzellen. Hier tun sich neue Wege auf hin zu einem noch höheren Wirkungsgrad ohne Kostensteigerung oder zu günstigeren Kosten für bereits etablierte Prozesse. Letztlich soll sich dies natürlich in niedrigeren Preisen für Solaranlagen niederschlagen.

Was die Forschungsthemen betrifft, liegt ein Fokus an der Universität Konstanz auf Degradationseffekten. Diese benennen das Phänomen, dass manche Typen von Solarzellen ab der Inbetriebnahme, beispielsweise auf einem Hausdach, nach und nach weniger Leistung bringen als im Labor. Wir wollen wissen, welche Ursachen hinter den verschiedenen Degradationsmechanismen stecken, um sie letztlich abstellen zu können. Eine dieser Techniken wurde an der Universität Konstanz entwickelt und ist heute weltweit zu einem Standardprozess geworden.

Auch bei der Entwicklung neuartiger Prozessschritte arbeiten wir eng mit Partnern aus der Industrie zusammen. Wir untersuchen beispielsweise intensiv eine Methode, die sich als chemische Abscheidung unter Atmosphärendruck beschreiben lässt und das Potenzial erheblicher Kosteneinsparungen hat. Schließlich erforschen wir auch, wie durch den Einsatz von Lasern Prozessschritte eingespart oder vereinfacht werden können.

Wir arbeiten daran, die Photovoltaik durch weitere Kostenreduktionen zu einer tragenden Säule der nachhaltigen Energieversorgung zu machen.

Prof. Dr. Giso Hahn etablierte 1997 die Gruppe „Neue kristalline Silizium-Materialien“ an der Universität Konstanz. Seit 2006 leitet er den Bereich Photovoltaik im Fachbereich Physik. Neben dem Erzielen eines tieferen physikalischen Verständnisses für die Abläufe in Solarzellen aus kristallinem Silizium liegt ein Hauptaugenmerk seiner Forschung auf der Entwicklung von neuartigen Prozessen zur kostengünstigen Herstellung von Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad. Sein besonderes Interesse gilt der Überführung von Erkenntnissen aus dem Labor in die industrielle Anwendung.