Vierfach-Solarzelle mit 43,6 Prozent Wirkungsgrad

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Vierfach-Solarzelle mit 43,6 Prozent Wirkungsgrad
Vierfach-Solarzelle mit 43,6 Prozent Wirkungsgrad

Zusammen mit der französischen Firma SOITEC arbeitet das Fraunhofer ISE an einer neuen Generation von Mehrfach-Solarzellen, die das Potenzial haben, in Zukunft Wirkungsgrade bis zu 50% unter konzentriertem Sonnenlicht zu erreichen. Hierzu werden anstelle der bisher gängigen Dreifach-Solarzellen, die aus Halbleitermaterialien der Gruppen III und V des Periodensystems bestehen, nun erstmals Vierfach-Solarzellen eingesetzt.

 
Dabei werden zunächst zwei Tandemsolarzellen separat auf unterschiedlichen III-V Substraten abgeschieden und anschließend durch das so genannte Wafer-bond-Verfahren so fest miteinander verbunden, dass die Grenzfläche den Stromfluss durch die Vierfach-Solarzelle erlaubt. Mehrfach-Solarzellen finden ihren Einsatz in Konzentrator-Photovoltaik-Kraftwerken.

 

Das Ergebnis dieser deutsch-französischen Zusammenarbeit ist eine Vierfach-Solarzelle, die einen herausragenden Wirkungsgrad von 43,6% bei 319-facher Konzentration des Sonnenlichts erreicht. Bei einem Konzentrationsfaktor zwischen 250 und 500 Sonnen liegt der Wert durchgehend über 43%. Erstmals wurde ein derartig hoher Wirkungsgrad mit einer Solarzelle aus vier in Serie verschalteten pn-Übergängen nachgewiesen. Die weitere Entwicklung der neuen Vierfach-Solarzellen verspricht in Zukunft noch höhere Wirkungsgrade bis 50%.

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