Solare Effizienz: LONGi erzielt mit neuer Tandemzelle 35,5 Prozent Wirkungsgrad
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LONGi hat einen neuen Effizienzrekord für Silizium-Perowskit-Tandemzellen aufgestellt.
Ein neuer Meilenstein in der Photovoltaik
Der chinesische Solarkonzern LONGi hat einen bedeutenden Durchbruch erzielt: Eine neue Silizium-Perowskit-Tandemzelle erreichte unter zertifizierten Testbedingungen einen Wirkungsgrad von 35,5 Prozent. Der Wert wurde durch das europäische Prüflabor ESTI offiziell bestätigt.
Während dieser Rekord für die spezifische Zelltechnologie gilt, bleibt die tatsächliche Größe der getesteten Zelle vom Unternehmen unter Verschluss. Es ist der nächste Schritt in einer Entwicklung, die das Potenzial hat, die Grenzen der klassischen Silizium-Photovoltaik deutlich zu verschieben.
Das Prinzip der Tandemzelle
Herkömmliche Solarzellen basieren fast ausschließlich auf Silizium. Bei der Tandem-Variante wird eine extrem dünne, etwa 500 Nanometer starke Perowskit-Schicht auf das Silizium aufgebracht.
Der Clou dabei: Die obere Perowskit-Schicht absorbiert die energiereichen Lichtanteile, während das darunterliegende Silizium das restliche Lichtspektrum nutzt. Durch diese Schichtung steigt die theoretische Effizienzgrenze von 29,4 Prozent (reines Silizium) auf bis zu 43,3 Prozent.
Von der Zelle zum Modul
Es ist entscheidend, zwischen einer einzelnen Solarzelle und einem fertigen Modul zu unterscheiden. In einem Modul werden viele Zellen kombiniert und hinter Glas versiegelt, was physikalisch bedingt zu Wirkungsgradverlusten führt.
Der aktuelle Photovoltaics Report des Fraunhofer ISE beziffert den Wirkungsgrad kommerziell verfügbarer Siliziummodule auf knapp 25 Prozent. Auch wenn ein Hochleistungsmodul von LONGi bereits Werte von 24,8 Prozent erreicht, ist der neue Laborrekord von 35,5 Prozent noch weit von der Serienreife auf dem Hausdach entfernt.
Eine Solaranlage als Beispiel für aktuelle industrielle Modultechnik.
Skalierbarkeit und industrielle Zukunft
LONGi konnte auch bei größeren Formaten überzeugen. Eine Tandemzelle mit 261 Quadratzentimetern Fläche erreichte 34,3 Prozent, bei 274 Quadratzentimetern waren es immer noch 32,2 Prozent. Zusätzlich meldete das Unternehmen Tandemmodule mit Wirkungsgraden von 31,4 und 29,4 Prozent, die in internationale Effizienztabellen aufgenommen wurden.
Die größte Herausforderung bleibt jedoch die industrielle Produktion. Die Perowskit-Schichten müssen absolut gleichmäßig auf große Flächen aufgetragen werden und über Jahrzehnte hinweg witterungsbeständig bleiben. Sowohl das US-Energieministerium als auch das Fraunhofer ISE arbeiten intensiv daran, diese Technik aus dem Labor in die industrielle Fertigung zu überführen. Ein konkretes Datum für den Verkaufsstart solcher Hochleistungsmodule nannte LONGi bislang nicht.