Energie: Silizium-Perowskit-Tandemsolarzellen erreichen neuen Rekord
Ein Forschungsteam der King Abdullah University of Science and Technology (Kaust) in Saudi-Arabien hat eine neue Silizium-Perowskit-Tandemsolarzelle entwickelt(öffnet im neuen Fenster) , deren Wirkungsgrad sogar 33,2 Prozent bei normaler Ein-Sonnen-Beleuchtung entwickelt. Damit erreicht das Team den höchsten Wirkungsgrad aller Zweifach-Solarzellen.
Die meisten kommerziellen Solarzellen werden traditionell mit Silizium als aktivem Bestandteil hergestellt. Dies hat zur weitverbreiteten Nutzung dieser Technologie geführt. Jedoch stoßen diese Solarzellen allmählich an die physikalischen Grenzen des Wirkungsgrads von Silizium. Somit können traditionelle Solarzellen nicht mehr verbessert werden.
Neuer Rekord eingefahren
Anders bei Perowskit. Bei diesem kristallinen Material konnte der Wirkungsgrad von unter vier Prozent (2009) auf über 25 Prozent (2021) verbessert werden. Zwar ist Perowskit noch keine Konkurrenz für Silizium , zusammen können beide Materialien aber einen Wirkungsgrad von über 30 Prozent erreichen.
Laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE(öffnet im neuen Fenster) ist der Ressourcenverbrauch bei der Silizium-Perowskit-Tandemsolarzelle geringer als bei herkömmliche Siliziumsolarzellen: "Die Perowskitsolarzelle wird im Tandemstapel direkt auf die Siliziumsolarzelle abgeschieden. Da der Perowskithalbleiter eine höhere energetische Bandlücke als Silizium aufweist, kann die Perowskitsolarzelle hochenergetische Photonen besser nutzen als die Siliziumsolarzelle." Im Gegenzug kann die Siliziumsolarzelle die niederenergetischen Photonen besser nutzen. Diese werden nämlich von der Perowskitsolarzelle transmittiert.
Der neue Rekord wurde von der European Solar Test Installation unabhängig zertifiziert und in die vom National Renewable Energy Laboratory (NREL)(öffnet im neuen Fenster) verwaltete Tabelle der besten Forschungszelleneffizienz aufgenommen. Der bisherige Rekord wurde um 0,7 Prozent übertroffen. Welche Verbesserungen das Forschungsteam von Kaust vorgenommen hat, ist jedoch nicht bekannt.