Tandemsolarzelle stellt neuen Rekord bei Effizienz auf
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Wissenschafter*innen weltweit arbeiten an neuartigen Solarzellen mit gesteigerter Effizienz, um mit der gleichen Menge an Solarpanelen und Sonnenlicht mehr Strom zu erzeugen. Forscher*innen der saudischen King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) haben nun eine Tandemsolarzelle entwickelt, die auf 2 Materialien basiert: Silizium und Perowskit. Handelsübliche Solarzellen werden normalerweise mit dem günstigen Material Silizium als aktivem Bestandteil erzeugt. Der Wirkungsgrad von Silizium ist aber begrenzt.
In Verbindung mit dem kristallinen Material Perowskit kann eine Solarzelle indes einen Wirkungsgrad von 33,2 Prozent erreichen, wie die KAUST-Forscher*innen gezeigt haben. Das ist der bisher höchste Wirkungsgrad aller Zweifach-Solarzellen. Zuvor belief sich der Rekord bei diesem Solarzellentyp bei 32,5 Prozent.
Mehr Sonnenlicht einfangen
Was nach einer kleinen Steigerung klingt, ist wesentlich, wenn man es auf Millionen von Solarmodulen und jahrelanger Sonneneinstrahlung hochrechnet. Das obere Perowskit-Material absorbiert blaues Licht am besten, das untere Silizium-Material hingegen rotes Licht, wie Sciencealert berichtet. Auf diese Weise kann mehr des verfügbaren Sonnenlichts eingefangen und umgewandelt werden.
Der Rekord wurde von der European Solar Test Installation unabhängig zertifiziert und wurde in die Tabelle der besten Forschungszelleneffizienz des National Renewable Energy Laboratory (NREL) aufgenommen.
© KAUST
Noch nicht kommerziell einsetzbar
Die Kombination von Silizium-Zellen mit Perowskit ist generell reizvoll, da es deutlich weniger Energie in der Herstellung benötigt. Die Perowskit-Zellen können auf Zimmertemperatur gefertigt werden, für Silizium-Zellen ist eine hohe Temperatur notwendig. Solche Tandem-Solarzellen werden übereinander gestapelt.
Viele Details zur Tandemsolarzelle geben die KAUST-Forscher*innen nicht. Aktuell arbeite das Team noch daran, die Lebensdauer der Zelle und die Größe zu verbessern. Kommerziell einsetzbar ist sie also noch nicht.
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