Photovoltaik 24,7 Prozent Wirkungsgrad für Silizium-Solarzellen

Die HIT-Solarzelle von Panasonic.
Die HIT-Solarzelle von Panasonic.

Panasonic hat mit Solarzellen auf Basis der eigenen »HIT«-Technik einen Wirkungsgrad von 24,7 Prozent erreicht, was nach Unternehmensangaben der derzeit höchste Wert für kristalline Silizium-Solarzellen ist.

Der Wirkungsgrad von 24,7 Prozent  wurde im Labor mit einer 101,8 cm² großen und 98 µm dicken Solarzelle erreicht. In der Produktion schafft Panasonic derzeit einen Zellwirkungsgrad von 21,6 Prozent und einen Modulwirkungsgrad von 19 Prozent.

Die Solarzelle basiert auf der HIT-Technik (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) die  ursprünglich von Sanyo entwickelt wurde und  mit der Übernahme dann zu Panasonic kam.

Kern der HIT-Zelle ist ein n-dotierter monokristalliner Siliziumwafer. Statt wie üblich darauf eine p-dotierte Schicht abzuscheiden, erfolgt zuerst der Aufbau  einer intrinsischen (undotierten) Schicht aus amorphem Silizium. Erst auf  diese Schicht wird dann die p-dotierte Schicht aufgebaut, die ebenfalls aus amorphem Silizium besteht. Aufgabe dieser intrinsischen Schicht ist es, die Leitfähigkeit zwischen der p-und n–Schicht zu steigern. In der Fertigung werden diese amorphen Siliziumschichten aufgedampft und sind daher äußerst dünn und transparent.

Auf der Rückseite des Siliziumwafers befindet sich ebenfalls eine intrinsische Schicht, auf die wiederum eine zweite n-Schicht folgt. Dieser Aufbau soll die Spannung der Zelle erhöhen, die Panasonic mit 0,75 V angibt. Der Kurzschlussstrom der neuen HIT-Zelle beträgt 4,02 A (39,5 mA/cm²).

Zusammen mit dem Wirkungsgrad will Panasonic  auch das Temperaturverhalten der HIT-Zelle weiter verbessert haben. Das ist insofern relevant, da der Wirkungsgrad von Solarzellen bei  Temperaturen oberhalb  ca. 25 °C zurückgeht. Bei den HIT-Zellen geht der Wirkungsgrad  um ca. 0,29 Prozent/°C zurück.