Sharp erreicht mit flexiblem, leichtem Solarmodul eine Effizienz von 32,65 Prozent

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von pv magazine International

Sharp hat einen Wirkungsgrad von 32,65 Prozent in einem leichten, flexiblen Solarmodul in praktischer Größe erreicht. Es sei im Projekt „Research and Development of Solar Cells for Use in Vehicles“ entwickelt worden, das von der japanischen New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) geleitet wird.

Der Umwandlungswirkungsgrad des Moduls – nach Angaben des Unternehmens derzeit der weltweit höchste – übertrifft den eines ähnlichen Sharp-Moduls, das in einem anderen NEDO-Projekt im Jahr 2016 entwickelt wurde und einen Wirkungsgrad von 31,17 Prozent erreichte. Dies stellte damals einen Weltrekord beim Wirkungsgrad dar.

Der neue Prototyp verwendet ein Dreifach-Verbunddesign, bei dem die Solarzelle zwischen zwei Folienschichten eingebettet ist. Das Modul soll in einer Vielzahl von Fahrzeugen eingesetzt werden. In solchen Anwendungen sind hohe Wirkungsgrade und eine leichte Konstruktion erforderlich. Die Module mit einer Größe von etwa 29 mal 34 Zentimetern (bei einer Fläche von 965 Quadratzentimetern) wiegen nur etwa 56 Gramm (0,58 Kilogramm pro Quadratmeter). Die Größe reicht für die kommerzielle Nutzung aus.

Die Dreifach-Verbund-Solarzelle von Sharp verwendet eine proprietäre Struktur, die drei Fotoabsorptionsschichten mit Indium-Gallium-Arsenid als unterster Schicht umfasst, so dass das Sonnenlicht effizient in Strom umgewandelt werden kann. Kleinere Zellen mit dieser Struktur (mit einer Fläche von 1,047 Quadratzentimetern) erreichten im April 2013 eine Umwandlungseffizienz von 37,9 Prozent. Im Jahr 2016 verwendete Sharp praktisch große Zellen (mit einer Fläche von 27,86 Quadratzentimetern), um ein Verbundmodul (mit einer Fläche von 968 Quadratzentimetern) zu erstellen und einen Umwandlungswirkungsgrad von 31,17 Prozent zu erreichen.

In dem aktuellen Projekt steigerte Sharp den durchschnittlichen Umwandlungswirkungsgrad seiner Dreifach-Verbund-Solarzellen (mit einer Fläche von 22,88 Quadratzentimetern) von den Modulen aus dem Jahr 2016 von etwa 34,5 auf circa 36 Prozent und verbesserte den Zellfüllfaktor auf jedem Modul, um die Effizienz für ein praktisch großes Modul (mit einer Fläche von 965 Quadratzentimetern) auf 32,65 Prozent zu verbessern.

Sharp kündigte an, die Forschung und Entwicklung von effizienteren und kostengünstigeren Solarmodulen fortzusetzen, um sie in Anwendungen wie Elektrofahrzeugen sowie in der Luft- und Raumfahrt einzusetzen. Solarzellen für Elektrofahrzeuge, die direkt Strom liefern, versprechen, Elektroautos für die Nutzer komfortabler zu machen, da die Kraftstoffkosten sinken und der Zeitaufwand für das Aufladen geringer ist.

„Vor diesem Hintergrund hat Sharp hocheffiziente, kostengünstige Solarmodule entwickelt, die sich den gekrümmten Oberflächen von Fahrzeugen anpassen können, um bis 2050 in einer Vielzahl von Fahrzeugen eingesetzt zu werden, darunter auch in Standard-Elektrofahrzeugen und in der Luft- und Raumfahrt“, so das Unternehmen weiter. (Edgar Meza)

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