Solarzelle auf Siliziumbasis Mehrfachsolarzelle wandelt 33,3 % des Sonnenlichts in Strom

Das Fraunhofer ISE hat gemeinsam mit der Firma EVG eine Mehrfachsolarzelle auf Silizium-Basis entwickelt. Die Zelle kann genau ein Drittel der im Sonnenlicht enthaltenen Energie in elektrische Energie umwandeln.

Die Mehrfachsolarzelle vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist für die Energiegewinnung durch Photovoltaik durchaus vielversprechend. Die Wissenschaftler des Instituts erzielten die hohe Umwandlungseffizienz mittels nur 0,002 mm dünner Halbleiterschichten aus III-V-Verbindungshalbleitern, die auf einer Silizium-Solarzelle aufgebracht wurden.

Das sichtbare Licht wird in einer ersten Solarzelle aus Gallium-Indium-Phosphid absorbiert, das nahe Infrarotlicht in Galliumarsenid und noch längerwelliges Licht schließlich in Silizium. Auf diese Weise lassen sich die Wirkungsgrade heutiger Silizium-Solarzellen signifikant steigern.

Kostengünstig und ressourcenschonend

»Mit der neuen Mehrfachsolarzelle können wir zeigen, wie sich durch höhere Wirkungsgrade der Materialbedarf reduzieren lässt. Dadurch können nicht nur die Kosten weiter optimiert werden, sondern der Solarstrom lässt sich auch ressourcenschonender herstellen«, meint Dr. Andreas Bett, Institutsleiter des Fraunhofer ISE.

Die Rekordzelle gleicht von außen einer herkömmlichen Solarzelle mit zwei Kontakten und kann somit einfach in Photovoltaik-Module integriert werden. Auf dem Weg zu einer industriellen Fertigung der III-V/Si-Mehrfachsolarzelle müssen die Kosten der III-V-Epitaxie und der Verbindungstechnik mit Silizium weiter gesenkt werden. Diese Herausforderungen wollen die Freiburger Fraunhofer-Forscher in ihrem neu entstehenden Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen lösen.