PV-Modul aus PERC-Solarzellen Neuer Rekord: 20,2% Modul-Wirkungsgrad!

Die hellen Streifen zwischen und auf den Zellen des PV-Moduls sind Lichtreflexionen der Zellverbinder und Zellzwischenräume.
Die hellen Streifen zwischen und auf den Zellen des PV-Moduls sind Lichtreflexionen der Zellverbinder und Zellzwischenräume.

Das ISFH hat einen Rekord geknackt. Es steigerte den Modul-Wirkungsgrad von PV-Modulen auf 20,2 % und das bei einer Leistung von 303,2 W. Die Forscher haben es geschafft, die nutzbare Fläche der Module zu vergrößern – dabei spielte nicht nur das verwendete Material eine wichtige Rolle.

Das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) hat einen Rekord für den Modul-Wirkungsgrad von großflächige Solarmodule mit siliziumbasierten PERC-Solarzellen aufgestellt. Bei einer Leistung von 303,2 W erzielte das Solarmodule mit industriellen siliziumbasierten Passivited-Emitter-und-Rear-Cell-Solarzellen (PERC) einen Modul-Wirkungsgrad von 20,2 %.

In einer unabhängigen Messung bestätigt der TÜV Rheinland den Wert des vom BMWi geförderten Projekts »Prozessplattform und Verlustanalyse für klimastabile hocheffiziente Photovoltaikmodule mit kristallinen PERC-Si-Solarzellen«.

Die 120 halbierten Solarzellen des Moduls weisen einen mittleren Wirkungsgrad von 20,8 % auf. Das Halbzellendesign reduziert den Strom im Zellstring und mindert somit Serienwiderstandsverluste. Zur Steigerung des Modulwirkungsgrads wurde der Abstand zwischen den Zellen minimiert, so beträgt die Modulfläche ohne Rahmen 1,501 m².

Das hochreflektierende und strukturierte Material der Zellverbinder und der Zellzwischenräume leitet das Licht auf die Solarzellen und macht es zusätzlich für die Stromgeneration nutzbar.

Die p-dotierten PERC-Solarzellen wurden mit einem industrietypischen Siebdruckprozess für Zellvorder- und Rückseiten hergestellt. Die am ISFH entwickelten Zellen wurden für den Betrieb im Modul optimiert. Sie wurden mehrfach intern mit Belastungen, die übliche Normprüfungen um mehr als das Zehnfache übertreffen geprüft. Bei Bedingungen von 85 % relativer Luftfeuchte, einer Temperatur von 85 °C und einer angelegten Spannung von 1000 V für 1000 h konnte nachgewiesen werden, dass eine potenzialinduzierte Degradation ausbleibt.

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