Solarenergie: Berliner Team entwickelt Rekord-Solarzelle
Mehr Strom aus Sonnenlicht: Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat eine besonders effiziente Solarzelle. Nach Angaben des European Solar Test Installation Instituts (ESTI) hält sie derzeit den Rekord.
Die Zelle wandelt 32,5 Prozent der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Damit übertrifft sie eine vor wenigen Monaten vorgestellte Zelle der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Das in Italien ansässige ESTI-Institut hat den Rekord bestätigt. Das National Renewable Energy Lab (NREL) in den USA hat den Wert in seine Übersicht zu Solarzelltechnologien eingetragen.
"Mit 32,5 Prozent ist der Solarzellenwirkungsgrad der HZB-Tandems jetzt in Bereichen, die bisher nur von teuren III/V-Halbleitern erreicht wurden" , sagte Bernd Rech (öffnet im neuen Fenster) , wissenschaftliche Geschäftsführer des HZB. "In dem NREL-Chart ist grafisch deutlich zu erkennen, wie spektakulär gerade die letzten beiden Steigerungen von EPFL und HZB sind."
EPFL und HZB auf Rekordjagd
Die am EPFL entwickelte Zelle erzielte einen Wirkungsgrad von 31,3 Prozent und war damit die erste Zelle mit einer Effizienz von mehr als 30 Prozent. Damit übertrafen die Schweizer das HZB-Team, dessen 2021 entwickelte Zelle knapp unter 30 Prozent geblieben war. Zum Vergleich: Konventionelle Solarzellen erreichen knapp über 22 Prozent.
Bei der Zelle handelt es sich um eine Tandemsolarzelle aus Silizium und Perowskit. Bei einer solchen Zelle absorbiert die untere Schicht aus Silizium in erster Linie den roten und infraroten Teil des Licht, die obere aus Perowskit den blauen.
Um den neuen Rekord zu erzielen, hat das HZB-Team die Perowskit-Verbindung verbessert. Zudem wurde die Oberfläche der Zelle modifiziert, so dass die Verluste der Ladungsrekombination weitgehend unterdrückt werden.
"Dies ist ein wirklich großer Sprung nach vorne, den wir vor einigen Monaten noch nicht vorhergesehen haben" , sagte Steve Albrecht vom HZB. "Wir freuen uns sehr über den erneuten deutlichen Effizienzsprung. Dieser zeigt das hohe Potenzial der Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen, in den nächsten Jahren zu einer nachhaltigen Energieversorgung und zur Zeitenwende beizutragen."
Das HZB machte keine Angaben, wann die Tandemzelle marktreif sein wird.