Oxford PV
Hersteller startet Massenproduktion
Herkömmliche Solarzellen weisen in der Regel einen Wirkungsgrad von 22 bis 24 Prozent auf. Doch laut eigenen Angaben hat der Hersteller Oxford PV mit seinen Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen einen neuen Weltrekord aufgestellt und einen herausragenden Wirkungsgrad von 28,6 Prozent erreicht.
Forscher weltweit bemühen sich, die Nutzung erneuerbarer Energiequellen zu maximieren und den Klimawandel einzudämmen. In diesem Zusammenhang ist es den Wissenschaftlern von Oxford PV gelungen, einen Durchbruch zu erzielen. Eine neue Generation von Solarzellen erreicht einen Wirkungsgrad von 28,6 Prozent, der bisherige Rekorde übertrifft und das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir Solarenergie nutzen, zu revolutionieren. Durch intensive Forschung und Entwicklung haben Experten ein Design entwickelt, das die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie effizienter gestaltet als je zuvor. Der bemerkenswerte Erfolg dieser neuen Solarzellen verspricht nicht nur eine erhöhte Stromerzeugung, sondern könnte auch den Weg zu einer nachhaltigeren und saubereren Energiezukunft ebnen.
Die M4-Solarzelle von Oxford PV wurde in der Produktionsstätte in Brandenburg an der Havel hergestellt. Diese Art von Solarzelle unterscheidet sich wesentlich durch das verwendete Material von herkömmlichen Silizium-Solarzellen.
Eine herkömmliche Silizium-Solarzelle basiert auf der Verwendung von Silizium als Halbleitermaterial und wird häufig in Photovoltaikanlagen für Privathäuser verwendet. Der Wirkungsgrad herkömmlicher Solarzellen liegt typischerweise zwischen 20 und 24 Prozent.
Im Gegensatz dazu kombiniert eine Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle zwei verschiedene Halbleitermaterialien: Perowskit und Silizium. Perowskit ist ein neuartiges Material mit bemerkenswerten Eigenschaften in Bezug auf Lichtabsorption und Ladungsträger. In einer Tandemsolarzelle werden Perowskit und Silizium in einer Stapelstruktur kombiniert, wobei jedes Material verschiedene Teile des Sonnenspektrums absorbiert.
Perowskit absorbiert hauptsächlich das sichtbare Lichtspektrum, während Silizium das nahinfrarote Licht einfängt. Dadurch wird die Fähigkeit der Solarzelle, Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln, erheblich verbessert. Der Perowskit-Teil der Tandemsolarzelle fungiert als «obere Zelle», die das energiereiche Licht absorbiert, während der Silizium-Teil als «untere Zelle» dient und den restlichen Spektralbereich nutzt.
Diese Struktur ermöglicht es Tandemsolarzellen, im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen eine höhere Effizienz zu erzielen. Die Forschungen von Oxford PV haben gezeigt, dass Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen einen Wirkungsgrad von bis zu 28,6 Prozent erreichen können, was eine sign
ifikante Verbesserung gegenüber herkömmlichen Solarzellen darstellt. «Mit dem neuen Weltrekord konnten wir den Wirkungsgrad unserer Zellen im Vergleich zum ebenfalls von uns aufgestellten Weltrekord des letzten Jahres um mehr als 1,5 Prozentpunkte steigern», erklärte Chris Case, Chief Technology Officer (CTO) bei Oxford PV. Durch die Nutzung der Vorteile beider Materialien in einer Tandemsolarzelle wird mehr Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt, was eine effizientere Nutzung der Solarenergie ermöglicht.
Ausblick in die Zukunft
Oxford PV hat das Ziel, den Wirkungsgrad kommerziell hergestellter Zellen weiter zu steigern, um leistungsstärkere Module in der Massenproduktion herzustellen. Das Unternehmen arbeitet dabei mit Forschern des Schweizer CSEM, des HZB, des Fraunhofer ISE und der Universität Stuttgart in Deutschland zusammen. Letztendlich strebt man Tandemzellen mit Wirkungsgraden von über 30 Prozent an. Dies würde die Solarindustrie weiter vorantreiben.
