Ein Forschungsteam des renommierten Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat in Zusammenarbeit mit Oxford PV ein effizientes Photovoltaik-Modul entwickelt, das auf Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen basiert. Mit einem Wirkungsgrad von 25 Prozent übertrifft es herkömmliche Silizium-Module deutlich. Die Produktion erfolgte mithilfe bereits vorhandener Anlagen im Fraunhofer ISE, wobei die Prozesse speziell für die Tandemtechnologie optimiert wurden.
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Oxford PV produziert Tandemsolarzellen in Kleinserie mit Rekord-Wirkungsgrad
Oxford PV, ein Spin-Off der Universität Oxford, hat in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eine Kleinserie von Perowskit-Silizium-Solarzellen entwickelt. Der beeindruckende Wirkungsgrad dieser Zellen von 26,8 Prozent stellt einen neuen Weltrekord dar und verdeutlicht 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 wird noch in diesem Jahr beginnen.
Integration von Niedertemperatur-Prozessen in PV-Modulfertigungslinien
Das Forschungsteam hat Niedertemperatur-Prozesse entwickelt, um die Perowskit-Schicht der Tandemzellen zu schützen. Diese Prozesse ermöglichen eine schonende Verschaltung und Einkapselung der Solarzellen für eine industrielle Massenfertigung. Dabei kommt leitfähiges Kleben zum Einsatz, eine Methode, die bereits im Fraunhofer ISE erfolgreich angewendet wird. Zukünftig werden auch Lötverfahren bei niedrigen Temperaturen erprobt, um die Effizienz der Solarzellen weiter zu verbessern.
Effizienzmessung von Tandem-PV-Modulen durch neuen Sonnensimulator verbessert
Um die Effizienz des PV-Moduls präzise zu bestimmen, wurde ein neu entwickelter multispektraler Sonnensimulator eingesetzt. Dieser Simulator ermöglicht es, dass beide Zellschichten des Tandem-PV-Moduls von unterschiedlichen LED-Lichtquellen bestrahlt werden, um die Bedingungen von natürlichem Sonnenlicht möglichst genau zu simulieren. 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 durch intensive Tests unter Extrembedingungen bestätigt
Das Fraunhofer ISE und Oxford PV haben das Ziel, das PV-Modul zu zertifizieren. Dafür werden intensive Langzeitstabilitätstests in den Klimakammern des Fraunhofer ISE durchgeführt. Diese Tests sollen sicherstellen, dass das Modul auch unter extremen Bedingungen wie Hitze, Kälte und Feuchtigkeit seine Effizienz aufrechterhalten kann. Die Zertifizierung ist ein wichtiger Schritt, um die Qualität und Zuverlässigkeit des Moduls zu bestätigen und eine nachhaltige Energieerzeugung zu gewährleisten.
Die Entwicklung des effizienten Silizium-Perowskit-Tandem Solarmoduls ist ein entscheidender Schritt in Richtung nachhaltiger Energieerzeugung. Durch die Kombination von Silizium und Perowskit wird ein höherer Wirkungsgrad erreicht, was zu einer gesteigerten Produktion von Solarstrom führt. Diese technologische Innovation hat das Potenzial, die Solarenergiebranche zu revolutionieren und einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung der globalen Energiewende zu leisten.
