Alexander Göbel studierte Physik an der Universität Bonn und arbeitet seit Januar 2023 als Wissenschaftler am Fraunhofer ISE. Seit September 2023 promoviert er außerdem an der Technischen Fakultät der Universität Freiburg. Sein Promotionsvorhaben, für das Göbel nun mit dem Stipendium bis 2027 unterstützt wird, besteht in der Analyse, Modellierung und Eliminierung von Kanten-induzierten Leistungsverlusten bei höchsteffizienten Schindelsolarzellen.

»Alle modernen Silizium-Solarzellen werden mindestens einmal zerteilt, um Leitermaterial zu sparen und den Wirkungsgrad des PV-Moduls zu erhöhen«, erklärt sein Doktorvater PD Dr. Ralf Preu, Bereichsleiter Photovoltaik am Fraunhofer ISE und Dozent an der Universität Freiburg. »Dieser Leistungsgewinn könnte noch besser sein, wenn wir die Verluste an den Schnittkanten der Solarzellen besser in den Griff bekämen. Die Forschung von Alexander Göbel wird ein tieferes Verständnis dieser Verluste bringen und damit zur verbesserten Effizienz zukünftiger Solarzellen beitragen. Wir freuen uns sehr, dass die Stiftung Nagelschneider dieses Vorhaben würdigt und finanziell unterstützt.«

Schindelsolarzellen sind von diesen Effekten stärker betroffen, weil die Länge der Schnittkanten bei ihnen anteilig sehr groß ist. Dem gegenüber steht, dass Module aus Schindelsolarzellen höchste Leistungsdichten bieten und zusätzlich variabel im Formfaktor sind. Deswegen eignen sie sich hervorragend für integrierte PV-Anwendungen, wie beispielsweise Dächer oder Motorhauben von Fahrzeugen.

Für die Zerteilung der Ausgangszellen in Schindelsolarzellen kommen bereits unterschiedliche, möglichst schonende Trennverfahren zum Einsatz. »Gegenmaßnahmen für die dabei auftretende Kantenrekombination werden jetzt relevant, da die Separationstechniken an ihrem Limit sind und die Verluste an den Schnittkanten von der bloßen Existenz der Kante bestimmt werden«, sagt Stipendiat Alexander Göbel. »Meine Promotion zielt auf ein tiefes Verständnis der Vorgänge an den Schnittkanten der Solarzellen, um dann ein Modell zu entwickeln, das genau diese beschreibt.« Die Forschung ist teilweise eingebettet in das Projekt »Liebesbrief - Laserinduzierte Bond- und Mikroschweisskontakte für eine bessere und ressourcen-schonendere Serienverschaltung flexibler Solarzellenstrings«, unterstützt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK.

Die Nagelschneider-Stiftung wurde im Jahr 2000 von Hildegard Nagelschneider als rechtsfähige öffentliche Stiftung des bürgerlichen Rechts in München gegründet, um die regenerativen Energien Sonne, Biomasse, Wind, Wasser und Erdwärme zu fördern, zu erforschen und so ein nachhaltiges und umweltfreundliches System der Energieversorgung zu schaffen. Der Förderschwerpunkt der Stiftung liegt auf projektbezogenen Förderungen in Form von Stipendien an Doktorandinnen und Doktoranden.