Etwa 100 Jahre nach der Herstellung der ersten funktionierenden Selen-Photozelle wurde die Photovoltaik im großen Maßstab für zahlreiche Anwendungen wirtschaftlicher und attraktiv.

Bereits in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde die Wechselwirkung zwischen Licht und Elektronen von Alexandre Edmond Becquerel beobachtet. Jedoch erst 1905 wurde dieser Effekt von Albert Einstein auch theoretisch beschrieben, indem er die Quantennatur des Lichts berücksichtigte.

Die Entwicklung der Solarzelle

1883 stellte der amerikanische Erfinder Charles Fritts eine Selen-Photozelle mit einem Wirkungsgrad von ein bis zwei Prozent her. 1954 entwickelte ein Forscherteam in den Bell Telephone Laboratories eine Zelle auf der Basis des nahezu unerschöpflichen Elements Silizium. Diese Entdeckung war der Beginn der Photovoltaik (PV).

Die weitere Entwicklung wurde durch den Bedarf der Raumfahrt nach leichten, langlebigen und autarken Stromquellen sehr gefördert. Erste schnelle Erfolge beim Einsatz von Solarzellen für die Energieversorgung von Satelliten führten zu einer ständigen Weiterentwicklung dieser Technologie. Heute stellen Solarmodule eine etablierte und zuverlässige Technologie in der Raumfahrt dar.

Fortschritt und Förderung

Fortschritte in der Halbleitertechnologie sowie ein wachsender Markt für PV-Anwendungen reduzierten kontinuierlich die Kosten für die Herstellung von Solarzellen , so dass diese seit den 80er Jahren auch für zahlreiche Anwendungen auf der Erde attraktiv wurden.

Eines der ersten Anwendungsgebiete war die autarke Stromversorgung kleinerer Energieverbraucher, für die ein Zugang zum Stromnetz schwer oder nur unter hohen Kosten zu realisieren war. Erste konkrete Anwendungen waren z. B. die Stromversorgung von Signalanlagen auf Ölplattformen und von Navigationslichtern der amerikanischen Küstenwache.

Die Bundesregierung förderte in Deutschland sowohl Forschung, Entwicklung und Markteinführung neuer Solarzelltypen als auch Breitentests kommerzieller PV-Anlagen: zunächst mit dem "1.000-Dächer-Programm" (Anfang der 90er Jahre), später mit dem "100.000-Dächer-Programm" (bis Mitte 2003) oder dem KfW-Umweltprogramm.

Seit 1. April 2000 ist das Erneuerbare-Energien-Gesetz  (EEG) mit seiner Abnahme- und Vergütungspflicht für ins Netz eingespeisten Strom aus PV-Anlagen das zentrale Förderinstrument.

Im Zeitraum von zehn Jahren seit Einführung des EEG hat sich die Gesamtleistung der in Deutschland installierten Photovoltaik-Anlagen sprunghaft von 32MW_p 1999 auf 8,9 GW_p.im Jahr 2009 erhöht.

Quelle: BINE Informationsdienst - "Photovoltaik", Bildung & Energie Nr. 3