SANYO entwickelt HIT-Solarzellen mit weltweit höchstem Wirkungsgrad von 23,0 Prozent

SANYO Electric Co., Ltd. (SANYO) gibt in einer Pressemitteilung bekannt, dass es den vom Unternehmen selbst gehaltenen Rekord für den weltweit höchsten Wirkungsgrad der Energieumwandlung bei Solarzellen aus kristallinem Silizium in praxisgeeigneter Größe (mind. 100 cm2) gebrochen und mit den selbst entwickelten photovoltaischen HIT-Solarzellen einen Wirkungsgrad von 23,0 Prozent (bisher 22,3 Prozent) unter Laborbedingungen erreicht hat. HIT steht für „Heterojunction with Intrinsic Thin layer“ und damit für eine Solarzelle, die aus einem Wafer aus monokristallinem Silizium besteht, der von zwei ultradünnen Schichten aus amorphem Silizium umgeben ist. Aufgrund modernster Fertigungsverfahren sei dieses Produkt innerhalb der Branche konkurrenzlos im Hinblick auf Leistung und Wert, heißt es in der Pressemitteilung.

Mit dieser Leistung schaffe SANYO als erster Hersteller von Photovoltaik-Produkten einen Wirkungsgrad für Solarzellen mit praxisgeeigneter Größe von 23 Prozent unter Laborbedingungen und festige so die führende Position seiner HIT-Solarzelle, die für ihren hohen Wirkungsgrad bekannt ist. Ziel des Unternehmens ist, den unter Laborbedingungen erzielten Erfolg in die Massenproduktion umzusetzen und weitere Verbesserungsmöglichkeiten des Wirkungsgrades bei der Energieumwandlung sowie der Kosten- und Materialeinsparung zu erreichen.
Neue Technik ermöglicht hohen Wirkungsgrad
Die Verbesserung der Qualität der Heterojunction (Halbleiterübergang aus a-Si- und c-Si-Schichten) von HIT-Solarzellen ermöglicht durch ihren Aufbau einen verringerten Rekombinationsverlust der Elektrode, berichtet SANYO. Erreicht werde dies dadurch, dass auf der Vorder- und Rückseite der Strom erzeugenden dünnen Schicht aus monokristallinem Silizium (c-Si) Schichten aus hochwertigem ultradünnem amorphem Silizium (a-Si) aufgebracht werden. SANYO sei es jüngst gelungen, die Qualität des Halbleiterübergangs in der HIT-Solarzelle mit einem Verfahren zu steigern, bei dem eine höherwertige a-Si-Schicht auf das c-Si-Substrat aufgebracht und gleichzeitig die Oberfläche der c-Si-Schicht vor Beschädigung geschützt wird. Das Ergebnis sei eine Erhöhung der Leerlaufspannung (Voc) von 0,725 V auf 0,729 V gewesen.

Verringerter optischer Absorptionsverlust
Bei der Solarzelle ist es das Ziel, das auf die Oberfläche treffende Sonnenlicht unter möglichst geringem Absorptionsverlust bis zur c-Si-Schicht, der Strom erzeugenden Schicht, zu lenken. Bei der HIT-Solarzelle bestand die Herausforderung darin, den optischen Absorptionsverlust in der a-Si-Schicht, welche die Vorder- und Rückseite der c-Si-Schicht bedeckt, sowie in der lichtdurchlässigen Leitschicht zu senken. Ursachen des optischen Absorptionsverlustes waren die Absorption des kurzwelligen Sonnenlichts durch die a-Si-Schicht und die des langwelligen Sonnenlichts durch die lichtdurchlässige elektrisch leitfähige Schicht. SANYO hat das Know-how entwickelt, um den optischen Absorptionsverlust sowohl in der a-Si-Schicht als auch in der lichtdurchlässigen Leitschicht zu verringern. Das Ergebnis war eine Erhöhung des Kurzschlussstroms (Isc) von 39,2 mA/cm2 auf 39,5 mA/cm2.

Reduzierung des ohmschen Verlustes
Bei der Solarzelle wird der erzeugte elektrische Strom durch die Gitterelektrode an der Oberfläche gesammelt und abgeleitet. Durch Verbesserung des Druckverfahrens konnte SANYO einen niederohmigeren Werkstoff zum Einsatz in der Gitterelektrode und ein höheres Aspektverhältnis realisieren. Auf diese Weise wurde erfolgreich der ohmsche Widerstand verringert, der auftritt, wenn die Gitterelektrode von Strom durchflossen wird. Im Ergebnis wurde der so genannte Füllfaktor von 0,791 auf 0,80 verbessert.
Getreu seiner Unternehmensvision „Think GAIA“ treibt SANYO mit Nachdruck die Ausweitung seines Solargeschäfts voran und setzt sich dafür ein, eine Gesellschaft auf der Grundlage sauberer Energie zu schaffen. Diesmal konnten gleichzeitig mit der Steigerung des Wirkungsgrades bei der Energieumwandlung auch deutliche Fortschritte bei der Senkung der Produktionskosten für Photovoltaik-Systeme sowie eine Reduzierung des Verbrauchs von Rohstoffen wie Silizium erzielt werden.

26.05.2009 | Quelle: SANYO Electric Co., Ltd. | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH