Silizium-Solarzellen mit mehr als 26 Prozent Wirkungsgrad

Durchsichtige Nanoschichten im neuen Zelldesign für mehr Solarstrom

Günstiger als mit Sonne lässt sich heute Strom nicht erzeugen. An sonnigen Standorten entstehen derzeit Kraftwerke, die Solarstrom sogar für weniger als 2 ct/kWh liefern werden. Marktgängige Solarzellen auf der Basis von kristallinem Silizium machen dies mit Wirkungsgraden bis 23 Prozent möglich und halten daher einen Weltmarktanteil von etwa 95 %. Mit noch höheren Wirkungsgraden (jenseits der 26 %) könnten die Kosten weiter sinken. Dieses Ziel hat nun eine Arbeitsgruppe vom Forschungszentrum Jülich mit einem nanostrukturierten, durchsichtigen Material für die Vorderseite von Solarzellen und einem ausgeklügelten Design im Blick. Über ihren Erfolg vieljähriger Forschung berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Nature Energy. (Bild: Vier TPC-Solarzellen in Laborgröße (je 4 cm2) – ©Forschungszentrum Jülich) weiterlesen…

Fraunhofer ISE mit Spitzenwirkungsgrad für p-type-TOPCon-Solarzelle

Fortschritte mit Siebdruck-Kontakten

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben die besten Metallisierungspasten identifiziert, die helfen, den Kontaktwiderstand und die Kontaktrekombination in p-type-TOPCon-Solarzellen zu reduzieren. Sie brachten eine Siliziumnitridschicht durch plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung auf beiden Seiten einer Zelle auf und erreichten einen Wirkungsgrad von 21,2 Prozent. Emiliano Bellini beschrieb den Vorgang am 08.04.2021 auf pv magazine. weiterlesen…

Grüne Energie: Wie Solarzellen leistungsfähiger werden

Wirkungsgrad erhöhen

Wie kann der Anteil grüner Energie in industriellen Prozessen gesteigert werden? Wie kann man etwa den Wirkungsgrad von Solarzellen erhöhen und damit den Weg für höhere Nutzung regenerativer Energie ebnen? Torsten Schwarz aus der Gruppe “Nanoanalytik und Grenzflächen” am Düsseldorfer Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE) , beschäftigt sich zwei Medienmitteilungen (deutschenglisch) zufolge mit der Effizienzsteigerung von Solarzellen. Er untersuchte gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam aus Luxemburg und Portugal die Beziehung zwischen der Oberflächenbehandlung und der Defektkonzentration von Chalkogenid-Halbleitern, die in Solarzellen verwendet werden. Die Defektkonzentration beeinflusst nämlich maßgeblich die Leistungsfähigkeit von Solarzellen. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications und Nano Energy veröffentlicht. weiterlesen…

Höhere Wirkungsgrade im Tandem – neuer Solarzellenrekord

Tandem-Technologie auch für breite Photovoltaik zugänglich machen

Die Photovoltaikforschung arbeitet mit Nachdruck daran, die Wirkungsgrade von Solarzellen immer weiter zu erhöhen. Zunehmend rückt die Tandem-Photovoltaik dabei in den Fokus, bei der in unterschiedlichen Kombinationen leistungsstarke Solarzellenmaterialien zusammengeführt werden, um so das Sonnenspektrum bei der Umwandlung von Licht in elektrische Energie noch effizienter zu nutzen. Das Fraunhofer ISE verzeichnet jetzt mit 25,9 Prozent Wirkungsgrad einen neuen Rekordwert für eine direkt auf Silicium gewachsene III-V/Si Tandemsolarzelle. Diese wurde erstmals auf einem kostengünstigen Siliciumsubstrat hergestellt – ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu wirtschaftlichen Lösungen für die Tandem-Photovoltaik. (Foto: Mehrere III-V Tandemsolarzellen auf einem Silicium Substrat mit 10 cm Durchmesser. – © Markus Feifel, Fraunhofer ISE) weiterlesen…

Fraunhofer ISE entwickelt neuartige Hochdurchsatz-Anlage für funktionalen Druck

Metallisierung von Silizumsolarzellen

Bisher nicht gekannte Präzision und Geschwindigkeit sind die herausragenden Merkmale einer neuartigen Hochdurchsatz-Anlage für die Metallisierung von Silizumsolarzellen sowie andere funktionale Druckverfahren. Die Anlage ist in der Lage, hochpräzise Beschichtungsprozesse im Rotationssiebdruck- und Flexodruckverfahren mit einer Druckgeschwindigkeit zu realisieren, die im industriellen Maßstab einem Durchsatz von bis zu 8000 Bauteilen pro Stunde entspricht. Entwickelt wurde sie von einem Projektkonsortium unter der gemeinsamen Federführung der Asys Automatisierungssysteme GmbH und dem Fraunhofer ISE. Neben Solarzellen kann die Anlage funktionale Bauteile z.B. für Anwendungen im Bereich Wasserstofftechnologie, Sensorik oder Leistungselektronik beschichten. (Rotationsdruck-Demonstrator – Foto © ASYS Automatisierungssysteme GmbH) weiterlesen…

Neues Verbundvorhaben “ZORRO”

PERC Solarzellen möglichst ohne Degradationsverlust

PV auf Dach des Berliner Futuriums - Foto © SolarifyHocheffiziente Siliziumsolarzellen ohne Wirkungsgradverlust nach der Inbetriebnahme: Darauf zielt das kürzlich gestartete, vom BMWi geförderte Verbundprojekt „Zero-Degradation in mono- und multi-kristallinen PERC-Solarzellen (ZORRO)“ ab. ZORRO wird vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen koordiniert. weiterlesen…

KIT will flüssig-applizierte keramische Solarzellen entwickeln

Die besten Eigenschaften bündeln

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat ein auf sechs Jahre angelegtes millionenschweres Projekt namens „Neuartige flüssig-applizierte keramische Solarzellen“ (Kerasolar) gestartet. Es soll laut einer Medienmitteilung vom 18.11.2019 ein völlig neues Materialkonzept für Solarzellen entwickeln. Für das bisher einzigartige Materialkonzept werden keramische Funktionsmaterialien mit verschiedenen Solarzellenkonzepten verbunden, um die Vorteile verschiedener Solarzellentechnologien zu bündeln: Die Druckbarkeit organischer und die Langzeitstabilität kristalliner Solarzellen sowie die Ferroelektrizität des Bleihalogenid-Perowskits. (Foto: Die Forscher wollen Photovoltaik mit keramischen Funktionsmaterialien verbinden und damit ein neuartiges Solarzellen-Konzept entwickeln – © Markus Breig, KIT) weiterlesen…

Neue Perowskit-Solarzelle – bleifrei

US-Wissenschaftler sehen Durchbruch für Silizium-Konkurrenz

Ein neuartiges Material für Solarzellen der nächsten Generation erübrigt den Einsatz von Blei. Perowskitzellen stehen zwar seit dem ersten Einsatz des Materials 2009 im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit und sind effizienter als aktuelle Solarmodule. Die erfassen durchschnittlich 15% bis 18% der Sonnenenergie, während Perowskitsolarzellen bereits einen Wirkungsgrad von bis zu 28% erreichen. Aber es gibt große Hindernisse für die kommerzielle Nutzung dieser Materialien: Die Materialien sind nicht stabil und enthalten wasserlösliches Blei – eine Gesundheitsgefährdung. (Foto: Perowskit-Solarzelle im HZB-Institut für Si-PV – © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify) weiterlesen…

Strom aus Stoff

Textile Solarzellen mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten

Solarzellen auf den Dächern sind längst Usus, ebenso wie große Solarparks. Künftig sollen jedoch auch solche Flächen zur Energieerzeugung genutzt werden, die bislang noch nicht dazu taugten. Neuartige textile Solarzellen von Fraunhofer-Forschern aus Dresden machen es möglich. (Foto: Jonas Sundqvist, Gruppenleiter Dünnschichttechnologien, zeigt Protoypen textiler Solarzellen. – © Fraunhofer IKTS) weiterlesen…

Jinko Solar mit Effizienzrekord

24,2 Prozent für monokristalline Topcon-Solarzellen

Die Jinko Solar Holding Co., Ltd. habe für ihre monokristallinen, n-type Topcon-Solarzellen einen Wirkungsgradrekord von 24,2 Prozent erreicht, das schreibt Sandra Enkhardt in ihrem Artikel für pv magazine. Die Tests dazu seien im Qualitätsprüfzentrum für Photovoltaik- und Windkraftanlagen an der Chinese Academy of Sciences (CAS) durchgeführt worden, teilte der chinesische Photovoltaik-Hersteller mit. Es handele sich um großflächige n-type Solarzellen im „HOT“-Zelldesign von Jinko Solar, die auf der Tunneloxid-Passivierungskontakttechnologie basiere. weiterlesen…