Solliance erreicht 29,2 Prozent Wirkungsgrad bei Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle

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von pv magazine International

European Solliance Solar Research (Solliance), ein Konsortium mit Sitz in den Niederlanden, gab vergangene Woche bekannt, dass Forscher von drei seiner Partner – der Niederländischen Organisation für Angewandte Wissenschaftliche Forschung (TNO), Energyville und der Technischen Universität Eindhoven – einen Wirkungsgrad von 29,2 Prozent bei der Stromumwandlung mit einer transparenten bifazialen Perowskit-Solarzelle in Kombination mit einer kristallinen Solarzelle in einer Tandemkonfiguration mit vier Anschlüssen erreicht haben.

Erst im April hatte das Konsortium einen Rekordwirkungsgrad von 28,7 Prozent für eine solche Tandemzelle erzielt, aber die neuen Ergebnisse stellen eine erhebliche Verbesserung dar. „Dies wurde durch eine weitere Erhöhung der Breitbandlücke der Perowskit-Zellen mit hoher Transparenz im Nahinfrarotbereich möglich“, erklärte Gianluca Coletti, TNO-Programmmanager für Tandem-Photovoltaik-Technologie, auf Anfrage von pv magazine.

Solliance erklärte, dass die Perowskit-Zelle einen stabilisierten Wirkungsgrad von 17,8 Prozent während des fünfminütigen Maximum-Power-Point-Trackings erreicht hat. „In Kombination mit der Silizium-Bodenzelle von Panasonic wird ein neuer Weltrekord für ein 4T-Perowskit/Silizium-Tandem mit einem Wirkungsgrad von 29,2 Prozent erzielt“, so Solliance, wobei sich der Wirkungsgrad ausschließlich auf die Vorderseite der Zelle bezieht. Die Zelle basiere auf einer hochgradig infrarot-transparenten Perowskit-Zelle, die von TNO und Energyville konstruiert wurde, und einer vom japanischen Elektronikhersteller Panasonic entwickelten Silizium-Heterojunction-Zelle (SHJ) mit einem Wirkungsgrad von 11,4 Prozent, die einen interdigitalen Rückkontakt (IBC) aufweise.

Das Forschungsteam kombinierte die transparente Perowskit-Zelle auch mit einer flexiblen Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS)-Tandemsolarzelle, die von MiaSolé Hi-Tech, einer US-Einheit des chinesischen Dünnschichtspezialisten Hanergy, hergestellt wurde. Der Wirkungsgrad lag bei 27,1 Prozent und damit etwas höher als im April (27,0 Prozent).

In einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung erklärt das Forschungsteam, dass die Zelle in bifazialen Tandem-Minimodulen mit einer Fläche von 100 Quadratzentimetern und einer PERC-Bodenzelle mit 24,5 Microwatt pro Quadratzentimeter eingesetzt wurde. Die Module wiesen einen Mehrertrag von 3 Microwatt pro Quadratzentimeter auf, verglichen mit dem gleichen Produkt mit einer monofazialen Architektur. Den Wissenschaftlern zufolge haben die Ergebnisse im Freien gezeigt, dass das Modul das monofaziale Gegenstück in einer Umgebung mit 10 Prozent Albedo um mehr als 25 Prozent übertreffen kann. „Das 4T-Rekord-Tandemmodul und die skalierten Tandemmodule können dank der Möglichkeit bifazialer Installationen für die Marktsegmente der Kraftwerke und der kommerziellen Dachanlagen verwendet werden“, so Coletti weiter.

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