Weltweit arbeiten Forschung und Industrie daran, Wirkungsgerade nach oben zu schrauben und den Solarstrompreis weiter zu senken. Die deutsche Forschung spielt dabei eine führende Rolle. So bricht das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE einen Wirkungsgradrekord nach dem anderen.
Die Forscher konnten den erst vor wenigen Monaten erzielten Weltrekordwirkungsgrad für multikristalline Siliciumsolarzellen weiter verbessern: 22,3 Prozent des Sonnenlichts wandelt ihre Rekordsolarzelle in elektrische Energie um.
Wirkungsgrad noch nicht ausgereizt
Mit 57 Prozent Marktanteil ist multikristallines Silizium derzeit führend bei der weltweiten Solarmodulproduktion. Nachdem die Wirkungsgrade für das in der Herstellung etwas teurere monokristalline Material in den letzten Jahren gestiegen sind, wurde der Effizienznachteil des multikristallinen Siliziums immer größer.
Den Forschern am Fraunhofer ISE ist es nun gelungen, die Wirkungsgradlücke zum monokristallinen Silicium wieder zu verkleinern und die für das Material magische Grenze von 22 Prozent zu überschreiten. Das Potenzial des Materials und der Zelltechnologie ist dabei noch nicht ausgereizt.
Hilfe kam aus der Chemie
Den neuen Rekord ermöglichte unter anderem hochreines Silizium des Projektpartners Wacker sowie die gezielte Anpassungen bei der Kristallisation und bei den Zellprozessschritten auf die Bedürfnisse des multikristallinen Ausgangsmaterials.
Eine wichtige Rolle spielten dabei eine optimierte Plasmatextur sowie die am Fraunhofer ISE entwickelte Tunnel Oxide Passivated Contact-Technologie (TOPCon) für die Rückseitenkontaktierung. Bei diesem Verfahren werden die elektrischen Kontakte strukturierungsfrei auf einer leitfähig passivierten Oberfläche der Solarzelle angebracht.
