Solarzelle mit 44,7 % Wirkungsgrad. Bild: Fraunhofer ISE

Weltrekord: Solarzelle mit fast 48 % Wirkungsgrad

Mit einer neuen Zellstruktur hat das Fraunhofer ISE zusammen mit einem deutsch-französischen Team einen Rekordwirkungsgrad bei Solarzellen erreicht.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) gelang es zusammen mit Soitec, CEA-Leti und dem Helmholtz Zentrum Berlin Sonnenlicht mit einer neuen Solarzellenstruktur um das 297-fache zu konzentrieren. Nach etwa dreijähriger Forschung schaffte das deutsch-französische Team damit einen Rekordwirkungsgrad von 44,7 %, teilte das ISE mit.

Diese Solarzellenstruktur beruht auf vier Teilsolarzellen, bei denen mehrere Zellen aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien übereinander gestapelt werden. Damit können die einzelnen Teilsolarzellen unterschiedliche Spektralbereiche des Sonnenlichts – vom ultravioletten Licht bis hin zu langwelliger Wärmestrahlung – absorbieren. Dabei werden zwei Halbleiterkristalle miteinander verbunden, die aufgrund unterschiedlicher Kristallgitter nicht aufeinander passen. Dadurch enstehe die optimale Halbleiterkombination für höchsteffiziente Solarzellen, erklärte Dr. Frank Dimroth, Abteilungs- und Projektleiter für das Entwicklungsvorhaben am ISE. Derartige Zellen setzt man in der sog. Konzentrator-Photovoltaik (CPV) ein. Eine Technologie, die an den sonnenreichen Standorten der Erde doppelt so hohe Wirkungsgrade wie konventionelle Solarkraftwerke ermöglichen soll.

Bereits im Mai 2013 hatte das Team eine Solarzelle mit 43,6 % Wirkungsgrad vorgestellt. Anvisiert ist eine 50 % Solarzelle, um weitere Kostensenkungen für Solarstrom zu erreichen. (sg)