Die Entwickler des Modulherstellers Q Cells und die Forscher des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB) haben eine 2-Terminal-Tandem-Solarzelle gebaut, die einen Wirkungsgrad von 28,7 Prozent erreicht. Die Basis der neuen Rekordzelle ist eine kristalline Quantum-Solarzelle von Q Cells. Diese wird direkt mit einer perowskitbasierten Topzelle gekoppelt und das Tandem gemeinsam verschaltet. Diese Variante hat – im Vergleich zur direkten Verschaltung der einzelnen Zellschichten den Vorteil, dass sie einfacher produziert werden kann.
Auf industrietaugliche Basiszelle zurückgegriffen
Mit der neuen Zelle haben die Projektpartner den bisherigen Rekord des Fraunhofer ISE aus dem Jahr 2020 von 27,9 Prozent Effizienz geknackt. Den höheren Wirkungsgrad haben sie durch die Verbesserung der Perowskitschicht als auch der Silizium-Basiszelle. Dazu kommt noch, dass der neue Rekord nicht mit einer im Labor angefertigten Basiszelle erreicht wurde. Vielmehr haben die Forscher und Entwickler mit der Quantum-Zelle von Q Cells auf eine industrietaugliche Bodenzellenstruktur zurückgegriffen. „Unsere Expertinnen und Experten haben bereits mehrere Weltrekorde für Tandemzellen erzielt, die Perowskit-Topzellen mit anderen Bottomzellen kombinieren, allerdings im Labormaßstab”, erklärt Bernd Rech, wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZB. „Es ist bemerkenswert, wie nah der gemeinsam erreichte Wirkungsgrad mit einer serienreifen Bodenzelle bereits an das herankommt, was wir im Labormaßstab erreichen können”, sagt er mit Blick auf den jetzt erzielten Erfolg. „So könnte die Tandemtechnologie den Photovoltaikmarkt schnell revolutionieren”, ergänzt Steve Albrecht, Gruppenleiter am HZB.
Leistungssprung für die Photovoltaik
Daniel Jeong, Technologiechef bei Q Cells, sieht ebenfalls in dem jetzt erreichten Erfolg eine Möglichkeit, den Kommerzialisierungprozess der Tandemtechnologie zu beschleunigen. Dadurch werde es der Industrie möglich, einen echten Leistungssprung in der Photovoltaik zu erreichen.
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