Das Fraunhofer ISE präsentiert sich mit der Tandem-Photovoltaik als Schwerpunkt auf der EUPVSEC. Wie das Institut mitteilte, sei die Effizienzsteigerung und Kostenminimierung schon immer eine Hauptmotivation in der Solarzellenforschung gewesen. Da der Wirkungsgrad der herkömmlichen Siliziumtechnologie rein physikalisch aber an seine theoretische Grenze kommt, verfolgten derzeit zahlreiche Forschungseinrichtungen den Tandemansatz.

Dabei geht es um die Kombination unterschiedlicher Halbleitermaterialien zu einem Tandem, um auf diesem Weg das Sonnenspektrum besser ausnutzen zu können. Denn jedes der verwendeten Materialien wandele einen jeweils anderen Bereich des Sonnenspektrums in elektrische Energie um. Bei Silizium allein liege die physikalisch-theoretische Grenze bei gut 29 Prozent. Forschung und Industrie seien hier jedoch mit industrietauglichen Solarzellenwirkungsgraden von 26 Prozent am wirtschaftlich darstellbaren Limit angelangt.

Höhere Wirkungsgrade

„In der Tandem-Photovoltaik am Fraunhofer ISE verfolgen wir den Ansatz, eine Silizium-Basiszelle mit III-V-Halbleitern oder mit Perowskiten zu einer monolithischen Tandemsolarzelle zu verbinden, die nachher nicht anders aussieht als eine allein aus Silizium bestehende Zelle“, sagt Prof. Stefan Glunz, Bereichsleiter Photovoltaik–Forschung am Fraunhofer ISE. „Durch die Nutzung der Eigenschaften beider Schichten kommen wir jedoch auf deutlich höhere Wirkungsgrade“.

Mit der Kombination aus Silizium mit III-V Halbleitern habe das Fraunhofer ISE bereits einen Wirkungsgrad von 34,5 Prozent erreicht. Auch bei direktem Wachstum von III-V-Halbleitern berichtete es jüngst über große Fortschritte. Außerdem verfolge das Institut den vielversprechenden Ansatz der Kombination von Perowskiten mit Silizium.

„Die höhere Solarstromausbeute von Tandemsolarzellen und -modulen ermöglicht PV-Installationen mit höherer Leistung auf kleineren Flächen. Damit kann die Tandem-Photovoltaik künftig einen wichtigen Beitrag für das Erreichen der Klimaziele und dem damit verbundenen notwendigen Photovoltaik-Ausbau leisten und trägt gleichzeitig zu noch mehr Nachhaltigkeit der für die Energiewende zentralen Technologie bei“. So äußerte sich Institutsleiter Prof. Andreas Bett.

Mit mehr als 70 Vorträgen und Poster-Präsentationen – nicht nur zur Tandem-Photovoltaik, sondern auch zu anderen FuE-Schwerpunkten – treten Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer ISE auf der vom 7. Bis 11. September 2020 stattfindenden European Photovoltaic Solar Energy Conference EUPVSEC auf.

4.9.2020 | Quelle: Fraunhofer ISE | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH