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

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energie (Fraunhofer ISE) haben einen neuen Wirkungsgradrekord für Solarzellen bekannt gegeben: 47,6 %

Der Kampf um den Rekord für die Effizienz der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom mithilfe einer Photovoltaikzelle ist noch lange nicht vorbei. Ein Forschungsteam nach dem anderen berichtet von immer besseren Ergebnissen, nachdem es ihnen gelungen ist, das Design von Solarmodulen mit dem einen oder anderen Gerät zu verbessern.

Nach den Engländern von Oxford PV und den Deutschen vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) verkünden nun ihre Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energie einen neuen Effizienzrekord für eine Vierfach-Tandem-Photovoltaikzelle: 47,6. %. Der bisherige Rekordwert für Mehrgelenkelemente lag bei 46,7 %. Diese bemerkenswerte Leistung wurde erreicht, als das Sonnenlicht durch Linsen mit einem Konzentrationsfaktor von 675 auf die Zelle fokussiert wurde.

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Die effizienteste Solartechnologie

Die Photovoltaik-Technologie, die ein Mehrfachübergangssystem und eine Konzentrationstechnik kombiniert, ist die effizienteste der Welt. Für Raumfahrtanwendungen wurden Mehrfachzellen entwickelt. Sie bestehen aus mehreren dünnen Schichten, die eine bessere Nutzung des Sonnenspektrums ermöglichen und so die Effizienz der Module erhöhen. Die Konzentrationsplatten bestehen aus optischen Geräten wie Linsen, die die Sonnenstrahlen auf die Zellen fokussieren. Dadurch können wir die Fläche und die Kosten dieser „komplexen“, relativ teuren Zellen reduzieren.
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 Prozent, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Um dies zu erreichen, wird jede Schicht zusätzlich optimiert. Beispielsweise die Verbesserung bestimmter Materialien wie Metallkontakte und das Aufbringen von Antireflexionsschichten.
Eine Verbesserung gegenüber dem bisherigen Rekord wäre somit durch das Aufbringen einer speziellen Beschichtung erzielt worden.

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

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