Das Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat in Zusammenarbeit mit Oxford PV ein effizientes Photovoltaik-Modul entwickelt, das auf Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen basiert. Mit einem Wirkungsgrad von 25 Prozent übertrifft es herkömmliche Silizium-Module deutlich. Die Produktion erfolgte mithilfe vorhandener Anlagen im Fraunhofer ISE, wobei die Prozesse speziell für die Tandemtechnologie optimiert wurden.
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Neuer Weltrekord: Beeindruckender Wirkungsgrad von Perowskit-Silizium-Solarzellen
Das Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat in Zusammenarbeit mit Oxford PV eine Kleinserie von Perowskit-Silizium-Solarzellen entwickelt. Der beeindruckende Wirkungsgrad von 26,8 Prozent stellt einen neuen Weltrekord dar und zeigt das enorme Potenzial dieser Technologie für die Solarenergie. Im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen haben Tandemzellen ein theoretisches Wirkungsgradpotenzial von über 43 Prozent. Die kommerzielle Produktion dieser Tandemsolarzellen soll noch im laufenden Jahr beginnen.
Niedertemperatur-Prozesse schützen Perowskit-Schicht von Tandem-Solarzellen
Das Forschungsteam hat Niedertemperatur-Prozesse entwickelt, um die Perowskit-Schicht der Tandemzellen vor Beschädigungen zu schützen. Diese Prozesse sind besonders schonend für die Zellen und können problemlos in bestehende Produktionslinien integriert werden. Die Verschaltung der Solarzellen erfolgt durch leitfähiges Kleben, eine bewährte Methode im industriellen Maßstab. Zukünftig werden auch Lötverfahren bei niedrigen Temperaturen getestet, um die Effizienz weiter zu steigern.
Neuer Sonnensimulator ermöglicht präzise Effizienzmessung von Tandem-PV-Modulen
Für die exakte Vermessung des Photovoltaik-Moduls wurde ein neu entwickelter multispektraler Sonnensimulator verwendet. Dieser Simulator ermöglicht eine präzise Bestimmung der Effizienz von Tandem-PV-Modulen, indem er beide Zellschichten mit unterschiedlichen LED-Lichtquellen bestrahlt. Dadurch werden die Bedingungen von natürlichem Sonnenlicht so genau wie möglich simuliert. Der Wirkungsgrad des Moduls wurde über eine Fläche von 1,68 Quadratmetern berechnet. Da die üblichen Messmethoden nicht vollständig auf diese neue Technologie übertragbar sind, wurde das angewendete Verfahren zusätzlich durch Freilandmessungen validiert.
Intensive Tests zur Langzeitstabilität für Zertifizierung des PV-Moduls
Um die Zertifizierung des PV-Moduls zu erreichen, führen das Fraunhofer ISE und Oxford PV intensive Langzeitstabilitätstests in speziellen Klimakammern durch. Diese Tests sollen sicherstellen, dass das Modul auch unter extremen Bedingungen seine Effizienz beibehält und somit den Anforderungen für eine nachhaltige Energieerzeugung entspricht.
Die Kombination von Silizium und Perowskit in einem Tandem Solarmodul ermöglicht eine effizientere Energieerzeugung aus Sonnenlicht. Durch diesen technologischen Fortschritt können höhere Wirkungsgrade erzielt werden, was zu einer erhöhten Produktion von Solarstrom führt und somit einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieerzeugung leistet. Diese Entwicklung ist ein großer Schritt für die Solarenergiebranche und weist den Weg in eine umweltfreundlichere Zukunft.
