Photovoltaik-Forschung: Durchbruch bei Dünnschicht-Solarzelle

Wissenschaftler des PERCISTAND-Konsortiums haben als erste einen Wirkungsgrad von 25 Prozent mit einer Dünnschicht-Solarzelle erreicht. „Darüber hinaus sind unsere Solarzellen dünn und flexibel, was sie ideal für die Integration in Gebäude und Dächer macht“, sagt Bart Vermang, Koordinator des PERCISTAND-Konsortiums von der belgischen Hasselt University. „Mit diesen Dünnschicht-Solarzellen sind wir zum ersten Mal wirklich konkurrenzfähig mit dem traditionellen Solarzellen.“

„Um diese Rekordeffizienz zu erreichen, verwenden wir zwei Arten von Materialien, die wir aufeinander legen“, sagt Vermang. Eine herkömmliche Solarzelle besteht aus einer einzigen Schicht, normalerweise aus Silizium. „Für diese Solarzellen verwenden wir zwei verschiedene Materialien, die sich gegenseitig verstärken“, so Vermang. Einige der Partner des Konsortiums arbeiten an der unteren Zelle, während andere an der oberen Zelle arbeiten. „In den letzten Wochen haben wir die besten Unter- und Oberzellen miteinander kombiniert, wodurch wir bereits diesen hohen Wirkungsgrad von 25 Prozent erreicht haben. Unser Ziel ist es nun, innerhalb der nächsten drei Jahre eine Energieeffizienz von 30 Prozent zu erreichen“, betont Vermang.

Dünnschicht-Solarzelle konkurrenzfähig mit traditionellem Markt

Weil die Solarzellen so dünn sind, wird für die Herstellung von Solarpaneelen weniger Material benötigt. Dadurch werden diese Solarpaneele noch billiger als die herkömmlichen. Im Rahmen dieses Projekts arbeiten die Forscher auch mit Wirtschaftswissenschaftlern zusammen, um die Kosten für diese Solarzellen zu analysieren. Auf diese Weise hofft das Konsortium, bis zum Ende des Projekts ein Geschäftsmodell zu haben, mit dem Unternehmen, die diese Solarzellen herstellen wollen, beginnen können.

Wann wird die Öffentlichkeit in der Lage sein, die neue Dünnschicht-Solarzelle zu kaufen? „Im Moment ist es uns gelungen, diese Effizienzergebnisse in Solarzellen von etwa 1 cm² zu erzielen. Ich stelle mir vor, dass die Paneele innerhalb von acht Jahren auf dem Markt erhältlich sein werden. Es gibt noch eine Reihe von Hindernissen, die es zu überwinden gilt. Wir können zum Beispiel bereits die oberen Zellen auf die unteren Zellen legen und Energie erzeugen, aber es muss noch ein kosteneffizienter Weg gefunden werden, um die beiden Schichten in einem Modul zu kombinieren.

Das Forschungsprojekt PERCISTAND wurde mit 5 Millionen Euro aus dem europäischen Programm „Horizont 2020“ gefördert. Das Konsortium besteht aus zwölf internationalen Partnern: Universität Hasselt, imec, VITO, TNO, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, Karlsruher Institut für Technologie, Empa Schweiz, Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung – Institut PV Frankreich (CNRS-IPVF), Solar Schweiz, NICE Solar Energy, Australian National University, National Renewable Energy Laboratory USA.

28.02.2020 | Quelle: PERCISTAND | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH