Ein Team aus deutsch-französischen Wissenschaftlern hat einen neuen Rekordwirkungsgrad von 44,7 Prozent bei einer Konzentratorzelle erreicht. Diese Entwicklung könnte die Kosten für Solarstrom künftig weiter senken.
Die Rekordsolarzelle basiert auf einer neuen Solarzellenstruktur mit vier Teilsolarzellen. Nach drei Jahren Forschung konnte im Labor damit ein neuer Rekordwirkungsgrad von 44,7 Prozent bei einer 297-fachen Konzentration des Sonnenlichts gemessen werden, so die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE). Diesen neuen Weltrekord für die Umwandlung von Sonnenlicht in Strom erzielte das Fraunhofer ISE gemeinsam mit dem Helmholtz Zentrum Berlin und den Franzosen von Soitec sowie den Forschern des CEA-Leti.
Auf dem Weg zur 50 Prozent Solarzelle
Der Wirkungsgrad bedeutet, dass 44,7 Prozent der gesamten Energie im Sonnenspektrum in Strom umgewandelt werden – vom ultravioletten Licht bis hin zu langwelliger Wärmestrahlung. Dies sei ein bedeutender Schritt hin zu einer weiteren Kostensenkung für Solarstrom und auf dem Weg zur 50 Prozent Solarzelle. Bereits im Mai 2013 hatte das deutsch-französische Team aus Fraunhofer ISE, Soitec, CEA-Leti und Helmholtz Zentrum Berlin eine Solarzelle mit 43,6 Prozent Wirkungsgrad veröffentlicht.
Derartige Solarzellen werden in der Konzentrator-Photovoltaik, kurz CPV eingesetzt. Einer Technik, die an den sonnenreichen Standorten der Welt doppelt so hohe Wirkungsgrade wie konventionelle Solarkraftwerke ermöglicht. Diese Technologie kommt aus der Weltraumforschung. Bei Mehrfachsolarzellen werden mehrere Zellen aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien übereinander gestapelt. Die einzelnen Teilsolarzellen absorbieren somit unterschiedliche Spektralbereiche des Sonnenlichts. Die Konzentratormodule werden von der Firma Soitec, einem ISE-Ableger, produziert.