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Panasonic: Ziel für Wirkungsgrad bei 24 Prozent

Der japanische PV-Produzent arbeitet weiter an Solarzellen der Heterojunction-Technologie und will den Wirkungsgrad von aktuell 22 auf 24 Prozent steigern.

Panasonic betonte, auch künftig auf die Heterojunction-Technologie setzen zu wollen. Sie verbinde laut einer Firmenmitteilung die Vorteile sowohl der kristallinen als auch der Dünnschicht-Technologie. Bei den Solarzellen werde ein hauchdünner monokristalliner Silizium-Wafer von einer ultradünnen amorphen Siliziumschicht umhüllt.
Wie die Firma erläuterte, könnten kristalline Zellen beispielsweise mehr direktes Sonnenlicht in Strom umwandeln, als es bei Dünnschichtzellen der Fall sei. Dünnschichtzellen hingegen hätten ein besseres Schwachlichtverhalten. Darüber hinaus zeichneten sich Dünnschichtzellen durch einen Temperaturvorteil aus, der am Temperaturkoeffizienten zu erkennen ist. Der Temperaturkoeffizient einer Solarzelle oder eines Moduls zeige an, um wieviel die Leistung und damit auch der Wirkungsgrad pro Grad Celsius Temperaturerhöhung abnimmt. Je kleiner der Temperaturkoeffizient, desto weniger sinke der Wirkungsgrad bei Anstieg der Temperatur. Dünnschichtzellen hätten einen kleineren Temperaturkoeffizienten als kristalline Module und verlören somit weniger Leistung bei steigender Temperatur.

Während der kristalline Wafer im Kern der Zelle viel Solarstrom produziere, reduziere die amorphe Schicht auf der Oberfläche den Elektronenverlust. Panasonic Zellen erreichten so überdurchschnittlich hohe Zellwirkungsgrade von 22 Prozent. Branchenführend sei auch der im Labor erzielte Zellwirkungsgrad. Er lag 2014 bereits bei 25,6 Prozent. Gleiches gelte für die Module. Das Panasonic-Modul mit der höchsten Effizienz ist das Modell HIT® N335. Bei einer Leistung von 335 Watt hat es einen Modulwirkungsgrad von 20 Prozent.

Zu den besonderen Eigenschaften der Zellen zähle, dass durch Oberflächenpassivierung eine sehr hohe Spannung erreicht werde. „Die monokristallinen Wafer werden chemisch poliert und laufend verbessert. Dadurch gehen deutlich weniger Elektronen verloren, als es bei monokristallinen Zellen mit raueren Oberflächen der Fall ist“, erklärt Shigeki Komatsu, General Manager Solar Europe bei Panasonic.

Einen positiven Effekt habe auch die höhere Leerlaufspannung der Zellen: „Eine höhere Leerlaufspannung bewirkt, dass der Wechselrichter früher aktiviert wird“, sagt Komatsu. Dadurch wird früher Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom umgewandelt. So wird der Solarstromertrag gesteigert und die maximale Leistung des Moduls (Pmax) verbessert.

Durch eine kontinuierliche Verbesserung der bestehenden Zelleigenschaften will Panasonic den Wirkungsgrad weiter steigern. Bei den erhältlichen Modulen HIT® will Panasonic den Zellwirkungsgrad auf über 24 Prozent steigern.

Dafür werde vor allem an folgenden Eigenschaften gearbeitet:
Die amorphen Schichten, die den monokristallinen Wafer umhüllen, sollen weiter optimiert werden. Die Anordnung der elektrischen Gitterstruktur soll verbessert werden, um den elektrischen Widerstand zu minimieren und die optisch aktive Fläche zu vergrößern. Außerdem hat Panasonic die Rückseite der Heterojunction-Zelle optimiert, um die Lichtausbeute zu steigern. Dies trage zu einer höheren Moduleffizienz und Stromerzeugung bei.

13.2.2019 | Quelle: Panasonic | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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