Silizium-Heterojunction-Solarzelle erzielt 23,1 Prozent Wirkungsgrad
Silizium-Heterojunction-Solarzelle, entwickelt vom PVcomB.
Forschende am Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin (PVcomB) haben Silizium-Heterojunction (SHJ)-Solarzellen mit einem zertifizierten Wirkungsgrad von über 23 Prozent (auf 4 cm² Zellfläche) entwickelt. Dieses Ergebnis präsentierte Dr. Anna Morales vom PVcomB auf der Photovoltaik-Weltkonferenz (WCPEC-7) im Juni 2018 in Hawaii.
Als Kontaktmaterial (TCO) verwendete das Team sowohl Zinkoxid (23.0 Prozent) als auch Indiumoxid (23.1 Prozent), wobei Zinkoxid kostengünstiger und deutlich verfügbarer als das übliche Indiumoxid ist. Gemessen wurden die Werte am unabhängigen, akkreditierten Prüflabor CalTeC am Institut für Solarenergieforschung (ISFH).
Die SHJ-Solarzelle verbindet die Vorteile kristalliner Silizium-Solarzellen mit denen von Dünnschichttechnologien. Die Solarzellen erzielen höhere Wirkungsgrade bei gleichzeitig geringeren Produktionskosten.
Das PVcomB am HZB entwickelt Silizium-Heterojunction-Solarzellen mit verschiedenen Industriepartnern, um Materialien und Prozesse zu verbessern, die industriell einsetzbar sind. Die hohen Wirkungsgrade hat das Team vor allem durch Optimierung der TCO-Kontakte sowie der Silizium-Passivierungsschichten des industriellen Baseline-Prozesses am PVcomB erzielt.
Rekordwerte am PVcomB und HySPRINT
Kürzlich erreichten Tandemsolarzellen aus einer Silizium-Heterojunction-Solarzelle als Bottomzelle und einer Perowskit-Zelle als Topzelle zertifizierte Rekordwerte von über 25 Prozent (siehe Pressemeldung vom 14.6.2018). Die Perowskit-Solarzelle wurde in Kooperation mit dem Helmholtz Innovation Lab HySPRINT hergestellt.
Diese Ergebnisse belegt die führende Rolle des HZB in Europa und weltweit bei diesen Technologien.
- Neues Kontaktmaterial steigert Wirkungsgrad von Perowskit-SolarzellenEin neu entwickeltes Material für den Elektronenkontakt verbessert die Wirkungsgrade von Perowskit-Einzelsolarzellen und Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen. Das neue Material basiert auf einem Carboran-Molekül und bietet gegenüber dem bisher genutzten Standardmaterial aus so genannten Fußballmolekülen eine Reihe von Vorteilen, zeigt die Studie, die federführend von einem Team um Steve Albrecht erarbeitet wurde. Inzwischen ist das Material patentiert und kommerziell erhältlich.
- BESSY II: Neue Probenumgebung erlaubt Einblick in thermokatalytische ProzesseEine neuartige Messzelle ermöglicht erstmals Untersuchungen mit weicher und harter Röntgenstrahlung unter hohen Drücken von bis zu 20 bar und Temperaturen von bis zu 400 °C. Dies liefert neue Erkenntnisse über thermokatalytische Prozesse, wie beispielsweise die Fischer-Tropsch-Synthese zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe. Die Entwicklung der Messzelle gilt als Meilenstein im Rahmen des Care-O-Sene-Projekts.
- Präzise Grenzflächenchemie steigert Wirkungsgrad von Perowskit-SolarzellenIm Rahmen einer internationalen Forschungskooperation wurde eine neue molekulare Strategie entwickelt, um eine der Grenzflächen in Perowskit-Solarzellen zu verbessern. Die daraus resultierenden Solarzellen erreichten in der n-i-p-Architektur einen Energieumwandlungswirkungsgrad von 26,19 % bei gleichzeitig hoher Betriebsstabilität unter längerer Bestrahlung und erhöhten Temperaturen. Die Ergebnisse wurden im „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.