Durch die Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Oxford PV wurde ein innovatives Photovoltaik-Modul entwickelt, das auf Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen basiert. Mit einem Wirkungsgrad von 25 Prozent übertrifft es herkömmliche Silizium-Module deutlich. Die Produktion erfolgte unter Verwendung bestehender Anlagen im Fraunhofer ISE, wobei die Prozesse speziell für die Tandemtechnologie optimiert wurden.
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Oxford PV erreicht 26,8 Prozent Wirkungsgrad bei Tandemsolarzellen
In Zusammenarbeit mit Oxford PV hat das renommierte Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Perowskit-Silizium-Solarzellen in Kleinserie produziert. Diese Zellen weisen einen außergewöhnlichen Wirkungsgrad von 26,8 Prozent auf, was einen neuen Weltrekord darstellt. Dies zeigt das enorme Potenzial dieser Technologie für die Solarenergie. Im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen haben Tandemzellen ein theoretisches Wirkungsgradpotenzial von über 43 Prozent. Die kommerzielle Produktion der Tandemsolarzellen ist für dieses Jahr geplant.
Schonende Verschaltung und Einkapselung von Solarzellen entwickelt
Das Forschungsteam hat erfolgreich Niedertemperatur-Prozesse entwickelt, um die Perowskit-Schicht der Tandemzellen zu schützen. Diese schonenden Prozesse ermöglichen eine Massenfertigung in bestehenden PV-Modulfertigungslinien. Die Verschaltung der Solarzellen erfolgt durch leitfähiges Kleben, eine bewährte Methode im Fraunhofer ISE. Zukünftig werden auch Lötverfahren bei niedrigen Temperaturen getestet, um die Effizienz der Solarzellen weiter zu steigern.
Effizienzmessung von PV-Modulen mit innovativem Sonnensimulator optimiert
Um die Effizienz des Photovoltaik-Moduls genau zu bestimmen, kam ein neu entwickelter multispektraler Sonnensimulator zum Einsatz. Dieser Simulator ermöglicht es, dass beide Zellschichten des Tandem-PV-Moduls von unterschiedlichen LED-Lichtquellen bestrahlt werden. Dadurch können die Bedingungen von natürlichem Sonnenlicht so präzise wie möglich simuliert werden. Der Wirkungsgrad des Moduls wurde über eine Fläche von 1,68 Quadratmetern berechnet. Da die herkömmlichen Messmethoden nicht vollständig auf diese neue Technologie übertragen werden konnten, wurde das angewendete Verfahren zusätzlich durch Freilandmessungen validiert.
Effizienz des PV-Moduls unter Extrembedingungen sichergestellt durch Tests
Die Zertifizierung des PV-Moduls wird durch intensive Tests zur Langzeitstabilität in den Klimakammern des renommierten Fraunhofer ISE und Oxford PV angestrebt. Diese Tests haben das Ziel, sicherzustellen, dass das Modul auch unter extremen Umweltbedingungen wie Hitze, Kälte und Feuchtigkeit seine Effizienz beibehält. Nur so kann eine zuverlässige und nachhaltige Energieerzeugung gewährleistet werden.
Das neue Silizium-Perowskit-Tandem Solarmodul markiert einen bedeutenden Meilenstein in der Entwicklung nachhaltiger Energiequellen. Durch die Kombination von Silizium und Perowskit werden höhere Wirkungsgrade erreicht, was zu einer gesteigerten Produktion von Solarstrom führt. Dieser technologische Fortschritt bringt die Solarenergiebranche einen Schritt näher an eine umweltfreundliche Zukunft.
