Durch die enge Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Oxford PV wurde ein effizientes Photovoltaik-Modul entwickelt. Es basiert auf Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen und weist einen Wirkungsgrad von 25 Prozent auf. Damit übertrifft das Modul herkömmliche Silizium-Module deutlich. Die Produktion erfolgte mithilfe bereits existierender Anlagen im Fraunhofer ISE, die speziell für die Tandemtechnologie optimiert wurden.
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Beeindruckender Wirkungsgrad: Perowskit-Silizium-Solarzellen auf dem Vormarsch
In Zusammenarbeit mit Oxford PV hat das renommierte Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eine Kleinserie von Perowskit-Silizium-Solarzellen entwickelt. Mit einem Wirkungsgrad von 26,8 Prozent stellen diese Zellen einen neuen Weltrekord auf und zeigen 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 der Tandemsolarzellen soll noch in diesem Jahr beginnen.
Schutz der Perowskit-Schicht durch schonende Prozesse
Durch den Einsatz von Niedertemperatur-Prozessen schützt das Forschungsteam die Perowskit-Schicht der Tandemzellen vor Beschädigung. Diese Prozesse können problemlos in bestehende PV-Modulfertigungslinien integriert werden und eignen sich somit für eine industrielle Massenproduktion. Die Verschaltung der Solarzellen erfolgt durch leitfähiges Kleben, eine etablierte Methode im Fraunhofer ISE. Zukünftig werden auch Lötverfahren bei niedrigen Temperaturen erprobt, um die Effizienz weiter zu steigern.
Innovative Technologie ermöglicht präzise Vermessung von PV-Modulen mit Sonnensimulator
Ein neuer multispektraler Sonnensimulator wurde für die Vermessung des Photovoltaik-Moduls verwendet, um die Effizienz von Tandem-PV-Modulen präzise bestimmen zu können. Dieser Simulator bestrahlt beide Zellschichten mit unterschiedlichen LED-Lichtquellen, 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 üblichen Messmethoden nicht vollständig auf diese neue Technologie übertragbar sind, wurde das angewendete Verfahren zusätzlich durch Freilandmessungen validiert.
Intensive Tests in Klimakammern für Zertifizierung des PV-Moduls
Um die Zertifizierung des PV-Moduls zu erlangen, führen das Fraunhofer ISE und Oxford PV umfangreiche Langzeitstabilitätstests in den Klimakammern des Fraunhofer ISE durch. Diese Tests werden durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Modul auch unter extremen Umweltbedingungen seine Effizienz beibehält und somit den Anforderungen für eine nachhaltige Energieerzeugung entspricht. Die Ergebnisse dieser Tests sind entscheidend für die Zertifizierung des Moduls.
Das effiziente Silizium-Perowskit-Tandem Solarmodul stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Solarenergie dar. Durch die Kombination von Silizium und Perowskit wird ein höherer Wirkungsgrad erreicht, was zu einer verbesserten Energieerzeugung aus Sonnenlicht führt. Diese innovative Technologie hat das Potenzial, die Solarenergiebranche zu transformieren und eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen.
