Dank verbesserter Antireflexschichten stieg der Wirkungsgrad der besten Vierfachsolarzelle von 46,1 % auf 47,6 %.

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energie (Fraunhofer ISE) haben bekannt gegeben, dass sie einen neuen Effizienzrekord für eine Solarzelle erreicht haben: 47,6 %.

Der Wettlauf um den Rekord für die Umwandlungseffizienz von Sonnenstrahlen in Strom durch eine Photovoltaikzelle ist noch lange nicht vorbei. Nach und nach verkünden Forscherteams immer bessere Ergebnisse, nachdem es ihnen mit dem einen oder anderen Gerät gelungen ist, das Design von Solarmodulen zu verbessern.

Nach den Engländern von Oxford PV und den Deutschen vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) sind es nun ihre Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energie, die das Erreichen eines neuen Effizienzrekords für eine Zellen-Vierfach-Tandem-Photovoltaik verkünden: 47,6 %. Der bisherige Rekord für eine Mehrfachzelle lag bei 46,7 %. Diese bemerkenswerte Leistung wurde erzielt, indem das Sonnenlicht durch Linsen auf die Zelle konzentriert wurde, wobei der Konzentrationsfaktor 675 betrug.

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Effizienteste Solartechnologie

Die Photovoltaik-Technologie, die das Mehrfachsystem und die Konzentrationstechnik kombiniert, ist die effizienteste der Welt. Für Raumfahrtanwendungen wurden Mehrfachzellen entwickelt. Sie bestehen aus mehreren dünnen Schichten, die eine bessere Ausnutzung des Sonnenspektrums und damit eine Steigerung der Effizienz der Module ermöglichen. Konzentrationsplatten bestehen aus optischen Geräten wie Linsen, die die Sonnenstrahlen auf die Zellen konzentrieren. Wir können so die Oberfläche dieser „hochentwickelten“, relativ teuren Zellen reduzieren und ihre Kosten senken.
Mit dieser Technologie ist es möglich, die Einschränkungen von Single-Junction-Solarzellen zu überwinden.

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Ziel: 50 %

Seit zwei Jahren arbeitet das Fraunhofer ISE an einem ambitionierten Projekt namens „50 %“. Ziel ist die Entwicklung einer Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von mindestens 50 %. Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Um dies zu erreichen, wird jede Schicht einer zusätzlichen Optimierung unterzogen. Zum Beispiel die Verbesserung bestimmter Materialien wie metallische Kontakte und das Aufbringen von Antireflexionsschichten.
Die Verbesserung gegenüber dem bisherigen Rekord wäre somit durch das Aufbringen einer speziellen Beschichtung erreicht worden.

Nach Angaben des deutschen Instituts handelt es sich hierbei um „ ein weltweiter Meilenstein, da es keine Solarzelle mit höherem Wirkungsgrad gab „.

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