WAVELABS, der weltweit führende Entwickler und Anbieter hochmoderner LED-Zellflasherlösungen, veröffentlicht Whitepaper zur vielversprechenden PST-Zelltechnologie und den Anforderungen an Zelltestsysteme. Die auch als Perowskit-Silizium-Tandem bekannten Photovoltaik-Zellen haben 2022 erstmals einen Effizienz-Rekord von über 31,25% erreicht1. PST-Zellen gelten deshalb als Hoffnungsträger für den noch schnelleren Ausbau Erneuerbarer Energien im Kampf gegen die Klimakrise. Ihr besonderes Design aus zwei Subzellen (Silizium und Perowskit) ermöglicht Effizienzen von potenziell bis zu 45 %. Im Vergleich: Die aktuell weitläufig genutzten reinen Silizium-Solarzellen besitzen eine physikalische Effizienzbarriere bei rund 29%. Dr. Kaining Ding, Abteilungsleiter für „Silicon Heterojunction Solar Cells and Modules“ am IEK5-Photovoltaics Forschungszentrum Jülich, geht davon aus, dass »durch die Reduktion der Energiegestehungskosten um weitere 30% PST-Zellen automatisch günstiger als jede andere Energiequelle werden«2. Grund sind die verhältnismäßig günstigen Rohstoffe und eine weitgehende Nutzung der bereits aus der Dünnschicht-Fertigung bekannten Produktionsverfahren. PST-Zellen gehören deshalb zu den wenigen hocheffizienten Zelldesigns, die den Sprung von Spezialanwendungen zur großflächigen Nutzung ermöglichen.
LED-Flasher schaffen Basis für skalierbare Zelltestung von PST-Zellen
PST-Zellen bergen im Vergleich zu klassischen c-Si jedoch auch einige Herausforderungen, insbesondere bei der Zellmessung und -charakterisierung. Diese umfassen u.a. anderes Sättigungsverhalten, unterschiedliche Eigenschaften der einzelnen Subzellen und anspruchsvolleres Current-Matching. Im Falle von 3- und 4-Terminal-Designs, bei denen die Subzellen parallel bzw. unabhängig voneinander verschaltet sind, sollten die PST-Zellen zudem sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite geflasht werden.
»Insgesamt erfordern PST-Zellen eine flexible, spektral und zeitlich variierbare Lichtquelle, die mit der herkömmlichen weit verbreiteten Xenon-basierten Flasher-Technologie jedoch nicht ohne Weiteres umsetzbar ist«, erklärt Britta Mette, Product & Service Engineer bei WAVELABS.
In dem neuen Whitepaper »Measurement Challenges for Perovskite / Silicon Tandem (PST) Solar Cells – How to scale PST cell production and characterization in R&D and commercial manufacturing«, erläutert WAVELABS die Herausforderungen des PST-Designs an die Zellmessung in Produktionslinien und stellt Lösungsansätze vor. Das deutsche Unternehmen präsentiert in dem Whitepaper Argumente, weshalb LED-basierte Zellflasher entscheidend für eine genaue und skalierbare Zellmessung in der industriellen Produktion von PST-Zellen sind. »Zellflasher für die Charakterisierung von PST-Zellen müssen die Möglichkeit bieten, sowohl die Besonderheiten verschiedener Zelldesigns zu berücksichtigen als auch die Messung im industriellen Maßstab zu implementieren«, ergänzt Dr. Patrick Mergell, WAVELABS COO/CTO. »Derzeit erfüllt ausschließlich LED-basierte Zellflasher-Technologie die notwendigen Messanforderungen an PST- Solarzellen in einer Form, die einfach, exakt und effizient ist«.
Führende Forschungs- und Produktionsunternehmen für PST-Zellen wie Hanwha QCells und Fraunhofer ISE nutzen die LED-Flasher-Lösungen von WAVELABS bereits, um von der Kombination aus fortschrittlichen technologischen Fähigkeiten und skalierbarer Implementierung zu profitieren. WAVELABS entwickelt und vermarktet seit über zehn Jahren LED-basierte Zellflasher und hält aktuell über 30% Marktanteil für Zellmesssysteme weltweit.
Das Whitepaper kann unter dem folgenden Link heruntergeladen werden:
https://wavelabs.de/wp-content/uploads/WAVELABS_White-Paper_Perovskite.pdf
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