Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat in Zusammenarbeit mit Oxford PV ein leistungsstarkes Photovoltaik-Modul entwickelt. Durch die Verwendung von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen weist es einen Wirkungsgrad von 25 Prozent auf, was deutlich über den herkömmlichen Silizium-Modulen liegt. Die Produktion erfolgte mithilfe bereits vorhandener Anlagen im Fraunhofer ISE, die speziell für die Tandemtechnologie optimiert wurden.
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Potenzial der Perowskit-Silizium-Solarzellen für Solarenergie bestätigt
Die Perowskit-Silizium-Solarzellen, entwickelt von Oxford PV in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, haben eine Kleinserie erreicht. Mit einem beeindruckenden Wirkungsgrad von 26,8 Prozent stellen sie einen neuen Weltrekord auf und zeigen das enorme Potenzial dieser Technologie für die Solarenergie. Im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen weisen Tandemzellen ein theoretisches Wirkungsgradpotenzial von über 43 Prozent auf. Die kommerzielle Produktion der Tandemsolarzellen wird noch in diesem Jahr starten.
Leitfähiges Kleben zur Verschaltung von Solarzellen eingesetzt
Um die Perowskit-Schicht der Tandemzellen zu schützen, hat das Forschungsteam Niedertemperatur-Prozesse entwickelt. Diese schonenden Prozesse eignen sich für die industrielle Massenfertigung und können nahtlos in bestehende PV-Modulfertigungslinien integriert werden. Die Verschaltung der Solarzellen erfolgt durch leitfähiges Kleben, eine Methode, die bereits im Fraunhofer ISE im industriellen Maßstab eingesetzt wird. Zukünftig werden auch Lötverfahren bei niedrigen Temperaturen erprobt, um die Effizienz weiter zu steigern.
Multispektraler Sonnensimulator ermöglicht genaue Vermessung von PV-Modulen
Ein neuer multispektraler Sonnensimulator wurde für die Vermessung des PV-Moduls verwendet, um die Effizienz von Tandem-PV-Modulen präzise bestimmen zu können. Der Simulator bestrahlt beide Zellschichten mit unterschiedlichen LED-Lichtquellen, um die Bedingungen von natürlichem Sonnenlicht so genau wie möglich zu simulieren. Der Wirkungsgrad des Moduls wurde über eine Fläche von 1,68 Quadratmetern berechnet. Da die standardisierten Messmethoden nicht vollständig auf diese neue Technologie übertragbar sind, wurde das angewendete Verfahren zusätzlich durch Freilandmessungen validiert.
Langzeitstabilität des PV-Moduls: Intensive Tests für Zertifizierung
Das Fraunhofer ISE und Oxford PV haben das Ziel, das PV-Modul zu zertifizieren. Dafür werden intensive Langzeitstabilitätstests in den Klimakammern des Fraunhofer ISE durchgeführt. Diese Tests sollen sicherstellen, dass das Modul auch unter extremen Bedingungen, wie beispielsweise starken Temperaturschwankungen oder hoher Luftfeuchtigkeit, seine Effizienz beibehält. Nur ein zertifiziertes Modul kann eine zuverlässige und nachhaltige Energieerzeugung ermöglichen.
Das effiziente Silizium-Perowskit-Tandem Solarmodul stellt einen wichtigen Schritt in Richtung einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieerzeugung dar. Durch die Kombination von Silizium und Perowskit werden höhere Wirkungsgrade erreicht, was zu einer erhöhten Produktion von Solarstrom führt. Diese Entwicklung hat das Potenzial, die Solarenergiebranche zu revolutionieren und einen positiven Einfluss auf die zukünftige Energieversorgung zu haben.
