Die Shockley-Queisser-Grenze, auch Shockley-Queisser-Limit, gibt in der Festkörperphysik eine Obergrenze für den Wirkungsgrad, mit dem Solarzellen Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln können, an. William B. Shockley und Hans-Joachim Queisser betrachteten 1961 Absorption und Remission von Photonen, um daraus die Grenze abzuleiten. Das Besondere hierbei ist die rein thermodynamische Betrachtungsweise und der Idealisierung aller beteiligter Körper als Schwarze Strahlungskörper.
In einer Solarzelle wird Licht in elektrische Energie umgewandelt, indem das Licht Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband anregt. Hierbei gibt es zwei entscheidende Verlustmechanismen:
- Zum einen, weil ein in das Leitungsband gehobenes Elektron maximal die Bandlückenenergie als nutzbare Energie abgeben kann, unabhängig davon, wie stark es vom einfallenden Licht angeregt wurde.
- Zum anderen, weil auch die Solarzelle selber eine bestimmten endliche Temperatur besitzt und somit durch die von ihr abgestrahlte Schwarzkörperstrahlung in Form von strahlender Rekombination Energie abgibt.
->Quelle: Nach de.wikipedia.org/wiki/Shockley-Queisser-Grenze