Fraunhofer-ISE meldet neuen Rekord-Wirkungsgrad

Ein Team von deutschen und französischen Wissenschaftlern ist es gelungen, eine Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 44,7 Prozent zu entwickeln. Daran seien neben dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE auch Forscher von Soitec, CEA-Leti und dem Helmholtz Zentrum Berlin beteiligt gewesen. Dieser Wert, der bei einer 297-fachen Konzentration des Sonnenlichts gemessen worden sei, sei ein neuer Rekord. Dabei könne die neuartige Solarzelle 44,7 Prozent der gesamten Energie im

Sonnenspektrum, also vom ultravioletten Licht bis hin zu langwelliger Wärmestrahlung, in elektrische Energie

umgewandeln. Die Solarzelle basiere auf einer neuen Struktur mit vier Teilsolarzellen, teilte das Fraunhofer-ISE weiter mit.

Bereits im Mai 2013 erzielte das deutsch-französische Forscherteam einen Wirkungsgrad von 43,6 Prozent. Die weitere Steigerung sei ein wichtiger Schritt hin zu Solarzellen mit Wirkungsgraden von 50 Prozent und somit auch für die weitere Kostensenkung in der Photovoltaik. Die entwicklten Solarzellen kommen den Wissenschaftlern zufolge in der Konzentrator-Photovoltaik (CPV) zum Einsatz. Aus der Weltraumtechnologie kommend, habe sich dabei der Einsatz von sogenannten III-V Mehrfachsolarzellen durchgesetzt. Damit ließen sich die höchsten Wirkungsgrade bei der Umwandlung des Sonnenlichts in Strom realisieren, hieß es weiter. Bei Mehrfachsolarzellen werden mehrere Zellen aus unterschiedlichen III-V Halbleitermaterialien übereinander gestapelt, wie es weiter hieß. Die einzelnen Teilsolarzellen absorbierten dann unterschiedliche Spektralbereiche des Sonnenlichts. Bei der derzeit entwickelten Rekord-Solarzelle spiele auch ein neues Verfahren eine Rolle. Durch das sogenannte Wafer-Bonden würden zwei Halbleiterkristalle miteinander verbunden, die aufgrund unterschiedlicher Kristallgitter nicht aufeinander passten. Mit dieser optimierten Halbleiterkombination ließen sich aber höchst effiziente Solarzellen herstellen, so die Wissenschaftler des Fraunhofer-ISE. (Sandra Enkhardt)