Dank der verbesserten Antireflexbeschichtung steigt der Wirkungsgrad der besten Vierfachsolarzellen von 46,1 % auf 47,6 %.

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energie (Fraunhofer ISE) haben das Erreichen eines neuen Effizienzrekords für Solarzellen bekannt gegeben: 47,6 %

Der Wettlauf um den Effizienzrekord bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom durch Photovoltaikzellen ist noch lange nicht vorbei. Nach und nach gaben Forschungsteams bessere Ergebnisse bekannt, nachdem sie das Design von Solarmodulen mit einem oder mehreren Geräten erfolgreich perfektioniert hatten.

Nach dem britischen Team von Oxford PV und dem deutschen Team vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) sind es nun ihre Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energie, die das Erreichen eines neuen Effizienzrekords für eine Vierfach-Tandem-Photovoltaikzelle bekannt gegeben haben : 47,6 %. Der bisherige Rekord bei Mehrfachzellen lag bei 46,7 %. Diese außergewöhnliche Leistung wird dadurch erreicht, dass das Sonnenlicht durch die Linse mit einem Konzentrationsfaktor von 675 auf die Zellen konzentriert wird.

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Die effizienteste Solartechnologie

Die Photovoltaik-Technologie, die Mehrfachsysteme und Konzentrationstechniken kombiniert, ist die effizienteste der Welt. Mehrfachzellen wurden für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt entwickelt. Sie bestehen aus mehreren dünnen Schichten, die eine bessere Ausnutzung des Sonnenspektrums ermöglichen und so die Effizienz des Moduls erhöhen. Das Konzentrationspanel besteht hingegen aus einem optischen Gerät wie einer Linse, die das Sonnenlicht auf die Zellen fokussiert. Auf diese Weise können wir die Oberfläche dieser „fortschrittlichen“ und relativ teuren Zellen reduzieren und ihre Kosten senken.
Mit dieser Technologie können die Einschränkungen von Single-Junction-Solarzellen überwunden werden.

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Ziel: 50 %

Seit zwei Jahren arbeitet das Fraunhofer ISE an einem ambitionierten Projekt namens „50 %“. Ziel ist die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Entwicklung von Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von mindestens 50 %. Um dies zu erreichen, wird jede Schicht einer zusätzlichen Optimierung unterzogen. Zum Beispiel die Reparatur bestimmter Materialien wie Metallkontakte und das Aufbringen von Antireflexbeschichtungen.
Durch den Einsatz spezieller Beschichtungen können Verbesserungen gegenüber bisherigen Rekorden erzielt werden.

Nach Angaben des deutschen Instituts handelt es sich hierbei um „ Ein weltweiter Meilenstein, da es bisher keine Solarzellen mit höherem Wirkungsgrad gibt „.

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