Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat in Zusammenarbeit mit Oxford PV ein innovatives Photovoltaik-Modul entwickelt, das auf Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen basiert. Mit einem Wirkungsgrad von 25 Prozent übertrifft es herkömmliche Silizium-Module deutlich. Die Produktion erfolgte unter Verwendung bestehender Anlagen im Fraunhofer ISE, wobei die Prozesse speziell für die Tandemtechnologie optimiert wurden.
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Neues PV-Modul mit enormem Potenzial für effizientere Solarenergie
Das renommierte Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat in Zusammenarbeit mit Oxford PV eine Kleinserie von Perowskit-Silizium-Solarzellen entwickelt. Mit einem beeindruckenden Wirkungsgrad von 26,8 Prozent stellt diese Technologie einen neuen Weltrekord auf und zeigt das enorme Potenzial 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.
Effiziente Verschaltung und Einkapselung mit Niedertemperatur-Prozessen
Um die Perowskit-Schicht der Tandemzellen zu schützen, hat das Forschungsteam Niedertemperatur-Prozesse entwickelt. Diese 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 bewährte Methode im industriellen Maßstab. Zukünftig werden auch Lötverfahren bei niedrigen Temperaturen erprobt, um die Effizienz weiter zu steigern.
Neuer Sonnensimulator ermöglicht genaue Bestimmung der Effizienz von PV-Modulen
Ein neu entwickelter multispektraler Sonnensimulator wurde verwendet, um das PV-Modul präzise zu vermessen und die Effizienz von Tandem-PV-Modulen zu bestimmen. Dabei werden beide Zellschichten mit unterschiedlichen LED-Lichtquellen bestrahlt, 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 Testreihe in Klimakammern
Um die Zertifizierung des PV-Moduls zu erreichen, werden vom Fraunhofer ISE und Oxford PV intensive Langzeitstabilitätstests in den Klimakammern des Fraunhofer ISE durchgeführt. Diese Tests sollen sicherstellen, dass das Modul auch unter extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen, Feuchtigkeit und UV-Strahlung seine Effizienz aufrechterhalten kann. Die Zertifizierung ist ein wichtiger Schritt, um die Qualität und Zuverlässigkeit des Moduls zu bestätigen und eine nachhaltige Energieerzeugung zu gewährleisten.
Das neue Silizium-Perowskit-Tandem Solarmodul stellt einen großen Fortschritt in der Solarenergie dar. Durch die Kombination von Silizium und Perowskit werden höhere Wirkungsgrade erreicht, was zu einer gesteigerten Produktion von Solarstrom führt. Diese innovative Technologie hat das Potenzial, die Effizienz der Solarenergiebranche zu verbessern und somit einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung zu leisten.
