Solarzellen

Die Umwandlung der Sonnenstrahlung in Elektrizität ist eine saubere und zukunftsfähige Form der regenerativen Energiegewinnung. Damit ist die Herstellung von Solaranlagen eine zukunftsfähige Industrie und eine Option des Strukturwandels für altindustrielle Reviere wie dem Ruhrgebiet. In den 1990er Jahren versuchte die Stadt Gelsenkirchen zum Standort der Solarindustrie und damit zum Teil des „Solar-Valley im Herzen Europas“ zu werden.

Bereits im 19. Jahrhundert war bekannt, dass sich die Sonnenstrahlung sowohl thermisch als auch elektrisch nutzen lässt. Durch Belichtung von Selen gelang es in den 1870er Jahren elektrischen Strom zu erzeugen; doch war wegen des geringen Wirkungsgrades die Nutzung des Verfahrens nicht lohnenswert. Erst in den 1950er Jahren erkannte man, dass der Einsatz von Silizium eine weitaus größere Energieausbeute ermöglichte. Unter der intensiven Sonnenstrahlung im Weltall bewährten sich diese Solarzellen aus Silizium für die Raumfahrt. Aber erst die Energiekrise der 1970er Jahre ließ die direkte Umwandlung von Sonnenstrahlen in elektrische Energie auch für zivile Nutzungen interessant werden. Weitere Forschungen und die öffentliche Subventionierung machten die Solarenergie mittlerweile marktfähig.

Ende der 1990er Jahre entdeckten auch Mineralölfirmen die Solarenergie als aussichtsreichen Zukunftsmarkt. Die Firma Shell-Solar Deutschland GmbH eröffnete 1999 in Gelsenkirchen eine der damals größten Solarzellenfabriken der Welt, nach Helmond in den Niederlanden Shells zweite Produktionsanlage in Mitteleuropa.

Die in Gelsenkirchen hergestellten Solarzellen – eine der ersten findet sich in der Sammlung des LVR-Industriemuseums – sind multikristalline Zellen aus dem Halbleitermaterial Silizium. Ihr Wirkungsgrad beträgt 15 Prozent. Zur Herstellung einer Zelle wird zunächst flüssiges Silizium in Blöcke gegossen, die anschließend zu Scheiben zersägt werden. Nach weiteren Arbeitsschritten wird auf die Scheiben eine Metallstruktur aufgebracht, die später die Stromabnahme ermöglicht. Eine Antireflektionsschicht schützt die Solarzellen vor Beschädigungen. Um Strom zu gewinnen, werden mehrere dieser Zellen zu Solarmodulen verbunden.

Burkhard Zeppenfeld