Beinahe 45 Prozent: Neuer Weltrekord-Wirkungsgrad bei Solarzellen

Daniel Reissmann 26. September 2013 0


© digitalstock - Fotolia.com

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Dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ist zusammen mit der Firma Soitec und CEA-Leti sowie dem Helmholtz Zentrum Berlin ein Durchbruch in der Energieerzeugung aus solarer Strahlung gelungen. Erstmals ist es den Forschern gelungen eine Solarzelle zu entwickeln, welche einen Wirkungsgrad von 44,7 Prozent erreicht. Dass heißt, dass 44,7 Prozent der ursprünglich im Sonnenlicht enthaltenen Energie in elektrischen Strom umgewandelt werden kann. Zum Vergleich, die derzeitig im Handel erhältlichen Solarzellen erreichen je nach Materialart selten einen höheren Wirkungsgrad als 30 Prozent. Die neu entwickelte Solarzelle setzt demnach rund 50 Prozent mehr Energie in Elektrizität um, als die leistungsfähigsten Solarzellen aktuell.

Basis der Technologie ist eine neue Zellstruktur

Die neue Technologie basiert auf einem einfachen Prinzip. So besteht die neue Solarzellenstruktur aus vier Teilsolarzellen. Durch die Bündelung erhöht sich die Effizienz ergo der Wirkungsgrad. Die Entwicklung ist ein bedeutender Schritt hinzu noch kosteneffizienteren Solarzellen. Zudem nähert sich die Solartechnik nun langsam einem Wirkungsgradbereich, der als effizient anzusehen ist. Die Technologie stammt aus der Raumfahrttechnik. Dort werden sogenannte III-V Mehrfachsolarzellen häufig eingesetzt um den Wirkungsgrad zu maximieren. Dabei absorbieren die Teilsolarzellen unterschiedliche Spektralbereiche des ultravioletten Lichts, was letztlich zu einer höheren Energieausbeute führt.

„Die Vierfachsolarzelle enthält unser über Jahre angesammeltes Wissen.“

Am Fraunhofer ISE zeigt man sich begeistert über das Ergebnis. Schon seit einigen Jahren versuchen die Forscher mit ihren Partnern die Effizienz von Solarzellen stark zu erhöhen. So ist es dem deutsch-französischen Team schon im Mai dieses Jahres gelungen eine Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 43,6 Prozent zu entwickeln. Dass gerade einmal vier Monate danach, der nächste Meilenstein erreicht sein wird, haben die Wissenschaftler wohl kaum vermutet. Die Entwicklung macht das Potential der Vielfachsolarzellen-Technologie deutlich, so der Tenor der Entwickler. Die Projektpartner sind sich dabei einig, dass eine weitere Optimierung der Technologie auch noch höhere Wirkungsgrade erreichen kann.


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