Solarzelle für konzentrierende Photovoltaik erreicht 46 Prozent Wirkungsgrad

Kategorie: Forschung und Entwicklung, Topnews

Die neue Mehrfachsolarzelle, die Soitec, CEA Leti und dem Fraunhofer ISE gemeinsam entwickelt haben, erreicht eine Umwandlungseffizienz von 46 Prozent. Das ist ein neuer Rekord. In Zukunft soll mit dieser Technologie auch die 50 Prozentmarke geknackt werden.

Rekord-Solarzelle für konzentrierende Photovoltaik

Konzentrierende Photovoltaik kommt vor allem in Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung zum Einsatz.
Foto: Fraunhofer ISE/Alexander Wekkeli

Mehrfachsolarzellen, das heißt Solarzellen mit mehreren übereinander gelagerten Adsorptionsschichten, kommen in der konzentrierenden Photovoltaik (CPV) zum Einsatz. Die Unternehmen Soitec und CEA Leti sowie das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) haben in einem Gemeinschaftsprojekt nun einen Rekordwirkungsgrad von 46 Prozent mit einer Vierfachsolarzelle erreicht. Der Messwert wurde durch das National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) in Japan bestätigt. Damit übertreffen die Partner ihren eigenen Rekord, der ebenfalls aus diesem Jahr stammt.

Der neue Rekordwert wurde bei einer Konzentration von 508 Sonnen, also der 508-fachen Bündelung des einfallenden Sonnenlichts, gemessen. Eine besondere Herausforderung besteht laut den Forschern darin, die einfallenden Photonen gleichmäßig auf die vier Teilzellen zu verteilen. Dies sei bei der neuen Zelle gelungen, durch eine genaue Anpassung der Materialzusammensetzung und der Dicke der einzelnen Halbleiterschichten.

„Wir sind sehr froh, dass unser Ergebnis von 46 Prozent jetzt durch eine unabhängige Messung von AIST in Japan bestätigt wurde“, sagt Frank Dimroth, Projektleiter für die Zellentwicklung am Fraunhofer ISE. „Die Konzentrator-Photovoltaik ist heute die effizienteste Solartechnologie und eignet sich für alle Länder mit hoher direkter Solarstrahlung.“

Jocelyne Wasselin, Vice President Solar Cell Product Development bei Soitec, sagt, der Weltrekord bestätige die Wissenschaftler in der Wahl der Technologie für die Entwicklung der Vierfachsolarzelle und sei gleichzeitig ein klarer Indikator dafür, dass die 50 Prozentmarke in naher Zukunft erreicht werden könne. „Wir haben für diese neue Zellgeneration bereits eine Linie in Frankreich aufgebaut“, so  Wasselin. Dort seien mehr als 25 Ingenieure und Techniker beschäftigt, die die eigenen Bonding- und Schichttransfertechnologien zum Einsatz bringen. (Mirco Sieg)


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