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Fraunhofer ISE steigert Solarzellen-Weltrekord

Freiburg – Forscher des Freiburger Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben den Wirkungsgrad für multikristalline Silizium-Solarzellen über die "magische Grenze" von 22 Prozent gesteigert. Das bedeutet einen neuen Weltrekord.

Das Fraunhofer ISE hat den erst vor wenigen Monaten erzielten eigenen Weltrekord-Wirkungsgrad für multikristalline Siliziumsolarzellen weiter verbessert. Die Rekordsolarzelle wandelt 22,3 Prozent des Sonnenlichts in elektrische Energie um.

Potenzial für weitere Wirkungsgrad-Steigerungen vorhanden
Solarmodule mit Zellen aus multikristallinem Silizium decken derzeit weltweit rund 57 Prozent des gesamten Solarmodulmarktes ab. In den letzten Jahren hingegen sind die Wirkungsgrade für das in der Herstellung etwas teurere monokristalline Material deutlich angestiegen, sodass der Effizienznachteil des multikristallinen Siliziums immer größer geworden war. Den Freiburger Forschern am Fraunhofer ISE ist es nun gelungen, den erst vor wenigen Monaten aufgestellten Rekord-Wirkungsgrad für multikristallines Silizium noch einmal zu steigern und die Wirkungsgradlücke zum monokristallinen Silizium wieder zu verkleinern. Mit einem Wirkungsgrad von 22,3 Prozent ist erstmals auch die magische Grenze von 22 Prozent überschritten worden. Das Potenzial des Materials und der Zelltechnologie sei dabei aber noch nicht ausgereizt, unterstreichen die Wissenschaftler.

Gesamtheitliche Betrachtung ist Schlüssel zum Erfolg
Die Verwendung von hochreinem Silizium des Projektpartners Wacker sowie gezielte Anpassungen haben den neuen Rekord ermöglicht, teilt das Forschungsinstitut mit. Insbesondere seien die Kristallisation und die Zellprozessschritte auf die Bedürfnisse des multikristallinen Ausgangsmaterials ausgerichtet worden. Eine wichtige Rolle hätten zudem eine optimierte Plasmatextur sowie eine am Fraunhofer ISE entwickelte Tunnel-Technologie für die Rückseitenkontaktierung gespielt. „Wir freuen uns, dass es uns gelungen ist, dieses herausragende Ergebnis zu erzielen“, freut sich Martin Hermle, Abteilungsleiter Vorentwicklung Höchsteffiziente Siliziumsolarzellen am Fraunhofer ISE und fügt hinzu: „Der Schlüssel zum Erfolg war die gesamtheitliche Betrachtung und Optimierung aller Schritte von der Kristallisation bis hin zu den einzelnen Solarzellenprozessen.“

Das Projekt „multitop“, in dessen Rahmen das Rekordergebnis erzielt wurde, läuft noch bis März nächsten Jahres und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

© IWR, 2017


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25.09.2017

 



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