
Weltrekord Solarzelle
Fraunhofer Forscher entwickeln Zellentechnik mit einem Wirkungsgrad von 47,6 Prozent
1. Juni 2022
Mit technischen Finessen versuchen Wissenschaftler am Fraunhofer ISE bereits seit mehreren Jahren den Wirkungsgrad von Solarzellen zu erhöhen und über die 50%-Marke zu bringen. Mit Hilfe einer Antireflexionsbeschichtung auf eine Vierfachsolarzelle ist ihnen nun einer neuer Weltrekord in Sachen Effizienz geglückt.
Hocheffiziente Solarzellen für konzentrierende Photovoltaik
Die Ergebnisse der jüngsten Forschung wurden am 30. Mai 2022 anlässlich des 2. Internationalen Tandem.PV Workshops in Freiburg präsentiert. Im einzelnen ging es um Maßnahmen zur Optimierung jeder einzelnen Schicht einer komplexen Mehrfachsolarzelle.
So hat das Forscherteam durch Verbesserungen an den Metallkontakten und Aufbringen einer Antireflexschicht eine Effizienzsteigerung der bisher besten Tandemsolarzelle von 46,1 auf 47,6 Prozent bei 665-facher Sonnenkonzentration möglich gemacht und damit die bislang effizienteste Solarzelle der Welt gebaut.
„Wir sind begeistert von diesem Ergebnis und wollen mit unserer Arbeit einen Beitrag leisten, um die konzentrierende Photovoltaik noch effizienter und wettbewerbsfähiger zu machen. Denn wir glauben, dass dies die nachhaltigste Form der erneuerbaren Stromerzeugung ist“, erläutert Dr. Frank Dimroth (Abteilungsleiter am Fraunhofer ISE) die Zielsetzung der Forschungsarbeiten.
Der Schichtaufbau der Zelle geht auf Vorentwicklungen zurück, die bereits im Jahr 2016 in Kooperation mit französischen Halbleiterspezialisten der Soitec AG durchgeführt wurden. Dabei wurde eine obere Tandemsolarzelle aus Gallium-Indium-Phosphid (GaInP) und Aluminium-Gallium-Arsenid (AlGaAs) auf eine untere aus Gallium-Indium-Arsenid-Phosphid (GaInAsP) und Gallium-Indium-Arsenid (GaInAs) angeordnet.
Prozesstechnologisch konnten durch verbesserte Kontaktschichten Widerstandsverluste reduziert und durch Aufbringen einer 4-lagigen Antireflexionsschicht die Absorbtionsqualitäten für Sonnenlicht verbessert werden.
Konventionelle Zellen aus monokristallinem Silizium absorbieren Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge von bis zu 1.200 Nanometern. Die Antireflexschicht erweitert das Spektrum auf Licht von 300-1780 Nanometern.
Technische Details unter: www.50-percent.de
Bildquelle: thyssenkrupp Steel
Rohrkolben in wiedervernässten Mooren
6. November 2023
Im Vorhaben RoNNi fördert das Bundesministerium für Ernährung und…
Naturfaserverstärkter Autositz
22. Oktober 2023
Im Mittelpunkt des Projekts "Design for Recycling" steht eine Sitzschale, die…
Magnetische Kühlung im industriellen Maßstab
9. August 2023
In dem mit 5 Millionen Euro geförderten EU-Projekt HyLICAL will ein Team um das…
3D-druckbares Quarzglas für Hochleistungsanwendungen
12. April 2023
Die auf den 3D-Druck keramischer Hochpräzisionsbauteile spezialisierte Lithoz…
Motorradhelm mit OLED-Mikrodisplay
19. September 2023
Wissenschaftler am Fraunhofer FEP haben hochauflösende OLED-Mikrodisplays für…
Transversalfluss-Maschine und Reluktanzmotor
16. Oktober 2023
Zu den "Future Mobility Open Labs" am 5. Oktober in Karlsruhe wurde das…
Batterieroboter
14. September 2023
Für die Transformation der Mobilität werden dringend neue Energiespeicher…
Rekordanteil aus erneuerbaren Energien
25. Juli 2023
Mit einem Anteil von 57,7 Prozent an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen…
Ultra-low power OLED Mikrodisplays
23. Februar 2023
Am Fraunhofer FEP wurde ein Testboard zur Bestückung mit bis zu 64…