{"id":82588,"date":"2022-05-30T13:49:29","date_gmt":"2022-05-30T11:49:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=82588"},"modified":"2022-06-19T09:20:09","modified_gmt":"2022-06-19T07:20:09","slug":"fraunhofer-ise-entwickelt-effizienteste-solarzelle-der-welt-mit-476-prozent-wirkungsgrad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/fraunhofer-ise-entwickelt-effizienteste-solarzelle-der-welt-mit-476-prozent-wirkungsgrad\/","title":{"rendered":"Fraunhofer ISE entwickelt effizienteste Solarzelle der Welt mit 47,6 Prozent Wirkungsgrad"},"content":{"rendered":"\n

Forscherinnen und Forschern am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE ist es gelungen, mit Hilfe einer neuen Antireflexbeschichtung die Effizienz der bisher besten Vierfachsolarzelle von 46,1 auf 47,6 Prozent bei 665-facher Sonnenkonzentration zu erh\u00f6hen. <\/p>\n\n\n\n

Ein Meilenstein, denn es gibt gegenw\u00e4rtig keine effizientere Solarzelle auf der Welt. Vorgestellt werden die Ergebnisse heute auf dem 2. Internationalen TandemPV Workshop, der gegenw\u00e4rtig in Freiburg stattfindet.<\/p>\n\n\n\n

Seit zwei Jahren wird am Fraunhofer ISE an dem ehrgeizigen Projekt mit dem Namen \u00bb50Prozent\u00ab gearbeitet. Gef\u00f6rdert durch das Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz BMWK soll erstmals eine Solarzelle mit 50 Prozent Wirkungsgrad entstehen. Hierzu wird jede einzelne Schicht der komplexen Mehrfachsolarzellen noch einmal weiter optimiert und prozesstechnologische Verbesserungen an den Metallkontakten sowie verbesserte Antireflexionsschichten eingebaut. Nun gelang dem Projektteam ein erster Durchbruch: Ihre neueste Solarzelle erzielt einen Wirkungsgrad von 47,6 Prozent unter konzentriertem Sonnenlicht.<\/p>\n\n\n\n

\u00bbWir sind begeistert von diesem Ergebnis, welches nur ein Jahr nach der Er\u00f6ffnung unseres neuen Zentrums f\u00fcr h\u00f6chsteffiziente Solarzellen erzielt werden konnte\u00ab, sagt Dr. Frank Dimroth, Abteilungsleiter f\u00fcr III-V Photovoltaik und Konzentrator-Technologie am Fraunhofer ISE. \u00bbWir wollen mit unserer Arbeit einen Beitrag leisten, um die konzentrierende Photovoltaik noch effizienter und wettbewerbsf\u00e4higer zu machen, denn wir glauben, dass dies die nachhaltigste Form der erneuerbaren Stromerzeugung ist\u00ab.<\/p>\n\n\n\n

Die Schichtstruktur der neuen Solarzelle wurden bereits 2016 gemeinsam mit der franz\u00f6sischen Soitec AG entwickelt, einem Designer und Hersteller innovativer Halbleitermaterialien. Es handelt sich hierbei um eine obere Tandemsolarzelle aus Gallium-Indium-Phosphid (GaInP) und Aluminium-Gallium-Arsenid (AlGaAs), die von Soitec auf eine untere Tandemsolarzelle aus Gallium-Indium-Arsenid-Phosphid (GaInAsP) und Gallium-Indium-Arsenid (GaInAs) gebondet wurde.<\/p>\n\n\n\n

Die Solarzellenschichten wurden nun im Zentrum f\u00fcr h\u00f6chsteffiziente Solarzellen des Fraunhofer ISE mit verbesserten Kontaktschichten und einer 4-lagigen Antireflexionsschicht versehen. Hierdurch sinken Widerstandsverluste ebenso wie die Reflexion an der Vorderseite der Zelle, welche in einem breiten Spektralbereich von 300-1780 Nanometern empfindlich ist. Herk\u00f6mmliche Solarzellen aus Silicium absorbieren das Sonnenlicht nur bis zu einer Wellenl\u00e4nge von 1200 Nanometern und ben\u00f6tigen damit keine solch breitbandige Entspiegelung.<\/p>\n\n\n\n

Mehrfachsolarzellen aus III-V-Verbindungshalbleitern geh\u00f6ren seit jeher zu den effizientesten Solarzellen der Welt. Sie entfalten ihr h\u00f6chstes Potenzial, wenn das Sonnenlicht zus\u00e4tzlich durch Linsen auf wenige Quadratmillimeter kleine Bauelemente geb\u00fcndelt wird. \u00bbZu den Anwendungsm\u00f6glichkeiten solcher h\u00f6chsteffizienten Tandemsolarzellen geh\u00f6ren Konzentrator-Photovoltaik-Systeme, die in sonnenreichen L\u00e4ndern zur effizienten Energieerzeugung beitragen,\u00ab sagt Prof. Dr. Stefan Glunz, Bereichsleiter Photovoltaik Forschung am Fraunhofer ISE. \u00bbMit der Tandemphotovoltaik ist es m\u00f6glich, die Grenzen von Einfachsolarzellen hinter sich zu lassen und damit letztendlich eine Senkung der Solarstromkosten zu erreichen\u00ab<\/p>\n\n\n\n