Neuer Photovoltaik-Weltrekord: Forscher des US-Labors für erneuerbare Energien entwickeln Solarzelle mit 40,8 % Wirkungsgrad

19.08.2008 / Archiv / Photovoltaik

Wissenschaftler am National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums (DOE) haben einen neuen Photovoltaik-Weltrekord mit einem Solarzellen-Wirkungsgrad von 40,8 Prozent erzielt, berichtet das NREL in einer Pressemitteilung. Laut NREL ist dies der höchste Solarzellen-Wirkungsgrad, der je erreicht wurde. Die Dreifachstapelzellen (triple junction cells) wurden im NREL entworfen, entwickelt und gestestet. Der Wirkungsgrad von 40,8 % wurde bei 326-fach konzentriertem Sonnenlicht ( 326 Sonnen) gemessen. Eine „Sonne“ bezeichnet die Einstrahlung, die normalerweise an einem sonnigen Tag auf die Erde trifft. Die neue Solarzelle eignet sich besonders für den Einsatz auf Satelliten und in konzentrierenden Solarstrom-Systemen auf der Erde, die das Licht optisch bündeln und auf die Solarzelle fokussieren.

Gallium-Arsenid-Wafer ermöglicht extrem dünne und leichte Solarzelle
Die neue Solarzelle unterscheidet sich wesentlich vom bisherigen Rekordinhaber, der ebenfalls nach Entwürfen des NREL gefertigt wurde. An Stelle von Germanium-Wafern wurde in der neuen Solarzelle Gallium-Inidum-Phosphid (GaInP) und Gallium-Indium-Arsenid (GaInAs) verwendet, um das Sonnenspektrum besser zu nutzen und den Wirkungsgrad zu steigern. Die Solarzelle wird auf der Basis eines Gallium-Arsenid-Wafers gefertig („gezüchtet“), der dann umgedreht und entfernt wird, was laut NREL eine ganz besonders dünne und leichte Solarzelle ermöglicht, die sowohl Vorteile hinsichtlich der Leistung, der Gestaltung, der Nutzung und der Kosten hat. Mark Wanlass vom NREL entwarf die Zelle, die kürzlich mit dem „R&D 100 award“ ausgezeichnet wurde. Sein Entwurf wurde von einem Team um John Geisz verbessert, um noch mehr Sonneneinstrahlung umzuwandeln.