47,6 % Wirkungsgrad: Die effizienteste Solarzelle der Welt

Seit zwei Jahren wird am Fraunhofer ISE an dem ehrgeizigen Projekt mit dem Namen „50 Prozent“ gearbeitet. Erstmals soll eine Solarzelle mit 50 % Wirkungsgrad entstehen. Hierzu wird jede einzelne Schicht der komplexen Mehrfachsolarzellen noch einmal weiter optimiert und prozesstechnologische Verbesserungen an den Metallkontakten sowie verbesserte Antireflexionsschichten eingebaut. Nun gelang dem Projektteam ein erster Durchbruch: Ihre neueste Solarzelle erzielt einen Wirkungsgrad von 47,6 % bei 665-facher Sonnenkonzentration. Gegenwärtig gibt es auf der Welt keine effizientere Solarzelle.

Die Schichtstruktur der neuen Solarzelle wurden bereits 2016 gemeinsam mit der französischen Soitec AG entwickelt, einem Designer und Hersteller innovativer Halbleitermaterialien.

Mehrfachsolarzellen aus III-V-Verbindungshalbleitern gehören seit jeher zu den effizientesten Solarzellen der Welt. Sie entfalten ihr höchstes Potenzial, wenn das Sonnenlicht zusätzlich durch Linsen auf wenige Quadratmillimeter kleine Bauelemente gebündelt wird.

„Zu den Anwendungsmöglichkeiten solcher höchsteffizienten Tandemsolarzellen gehören Konzentrator-Photovoltaik-Systeme, die in sonnenreichen Ländern zur effizienten Energieerzeugung beitragen“, sagt Prof. Dr. Stefan Glunz, Bereichsleiter Photovoltaik Forschung am Fraunhofer ISE. „Mit der Tandemphotovoltaik ist es möglich, die Grenzen von Einfachsolarzellen hinter sich zu lassen und damit letztendlich eine Senkung der Solarstromkosten zu erreichen“.