Neue Solarzelle erzielt verdoppelten Wirkungsgrad
Im Mai 2013 hatte das deutsch-französische Forschungsteam bereits eine Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 43,6 Prozent präsentiert. Daraufhin wurden weiter intensive Forschungsarbeit und Optimierungsschritte betrieben, die schließlich zum Weltrekord von 44,7 Prozent führten. Die neuartigen Solarzellen werden in der Konzentrator-Photovoltaik (CPV) eingesetzt. Diese Technologie erreicht an den sonnenreichen Standorten der Welt doppelt so hohe Wirkungsgrade wie konventionelle Solarkraftwerke. Gerade in den sonnenreichen Ländern gewinnen Solarkraftwerke aktuell immer mehr an Bedeutung. Somit dürfte das Interesse an den neu entwickelten Solarzellen hier besonders groß sein.
Forschung und Entwicklung zukunftsweisender Technologien auf dem richtigen Weg
„Wir sind überglücklich und stolz auf unser Team, das seit drei Jahren an dieser Vierfachsolarzelle arbeitet«, sagt Dr. Frank Dimroth – Abteilungs- und Projektleiter für das Entwicklungsvorhaben am Fraunhofer ISE. »Diese Vierfachsolarzelle enthält unser über viele Jahre angesammeltes Wissen. Neben verbessertem Material und optimierter Struktur spielt vor allem ein neues Verfahren, das Wafer-Bonden, eine zentrale Rolle. Mit diesem Verfahren verbinden wir zwei Halbleiterkristalle miteinander, die aufgrund unterschiedlicher Kristallgitter nicht aufeinander passen. So können wir die optimale Halbleiterkombination für höchsteffiziente Solarzellen herstellen. Dieser neue Rekordwert bestärkt uns in unserem Ansatz der Bonding-Technik, die wir im Rahmen unserer Kooperation mit Soitec und dem Fraunhofer ISE entwickelt haben. Wir sind sehr stolz auf dieses neue Ergebnis, das den eingeschlagenen Weg der Entwicklung zukunftsweisender Prozesstechnologie für Solarzellen aus III-V Verbindungshalbleitern bestätigt.“
In der Weltraumtechnologie hat sich der Einsatz von sogenannten III-V Mehrfachsolarzellen bereits bewährt, um höchstmögliche Wirkungsgrade bei der Umwandlung des Sonnenlichts in Strom zu erzielen. Bei Mehrfachsolarzellen werden mehrere Zellen aus verschiedenen III-V-Halbleitermaterialien übereinander geschichtet. Die einzelnen Teilsolarzellen absorbieren verschiedene Spektralbereiche des Sonnenlichts.
Bild & Quelle: © Fraunhofer ISE