Wirkungsgradrekord für Silizium- und Perowskit-Solarzellen

Das Zertifizierungsinstitut European Solar Test Installation (ESTI) in Italien hat das Erreichen einer Rekordeffizienz für bestätigt

Tandem-Solarzelle. Das Gerät, dessen unteres Element aus Silizium und dessen oberes Element aus Perowskit besteht, wandelt 32,5 % der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie um.

Forscher des Berlin Center for Materials andHemholtz Energies verwendete eine fortschrittliche Perowskit-Zusammensetzung mit cleverer Grenzflächenmodifikation. Es verringert den Rekombinationsverlust von Ladungsträgern. Die Wissenschaftler führten eine detaillierte Analyse durch, um die spezifischen Eigenschaften der Grenzflächenmodifikation zu verstehen. Diese Entwicklungen wurden dann erfolgreich in Tandemsolarzellen umgesetzt.

Schema des Aufbaus einer Solarzelle.Die obere Zelle kann die blauen Teile des Spektrums umwandeln, die untere - rote und nahe Infrarotwellen. Verschiedene dünne Schichten helfen, Licht optimal zu nutzen und elektrische Verluste zu minimieren. Bild: Eike Kohnen/HZB

Die Autoren stellen fest, dass die neue Schnittstelle und optischModifikationen ermöglichten die Erzielung höchster Photospannungen (Leerlaufspannung) und führten zu einem neuen Effizienzrekord für die Tandemtechnologie. 

Die Forscher stellen fest, dass die aktive EntwicklungSolarpanel-Technologien, die auf diesen beiden Elementen basieren, zeigen Rekorde, die aufeinander folgen. Erst Ende 2021 gelang deutschen Wissenschaftlern ein Wirkungsgrad von 29,8 Prozent, im Sommer dieses Jahres übersprangen Forscher aus der Schweiz erstmals die 30-Prozent-Marke, und ein halbes Jahr später wurde erneut ein neuer Rekord aufgestellt Deutschland.

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Titelbild: Johannes Beckedahl, Lea Zimmermann, HZB