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Solarenergie

Beidseitig kontaktierte Solarzelle erzielt höheren Wirkungsgrad

| Redakteur: Rebecca Vogt

Forscher haben im Projekt Fortes unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme an Silizium-Solarzellen geforscht. Ziel war es, die Verluste zu reduzieren und den Wirkungsgrad zu erhöhen.

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Wissenschaftler untersuchten, wie sie den Wirkungsgrad von Solarzellen steigern und innere Verluste reduzieren können.
Wissenschaftler untersuchten, wie sie den Wirkungsgrad von Solarzellen steigern und innere Verluste reduzieren können.
(Bild: Singulus Technologies AG)

Die Wissenschaftler legten ihren Fokus dabei vor allem auf die Rekombination von Ladungsträgern sowie die Lichteinkopplung. Um Wirkungsgradverluste zu reduzieren, müssen freie Ladungsträger möglichst verlustfrei übertragen und deren Rekombination vermieden werden. Was die Forscher unter anderem mit einer neuen, ganzflächig selektiven und passivierenden Kontaktierung auf der Rückseite der Solarzellen erreichten.

Diese Kontaktierung besteht aus einem ultradünnen Tunneloxid und einer Siliziumschicht, die nur 1 bis 2 nm stark ist. Der neue Kontakt leite die Ladungsträger nahezu verlustfrei weiter und verhindere, dass diese an den Metallkontakten rekombinieren, heißt es vom BINE-Informationsdienst.

Lichteinkopplung durch Texturkombinationen verbessert

Der Wirkungsgrad steigt mit dem Anteil der einfallenden Sonnenstrahlung, den die Solarzelle in elektrische Energie umwandeln kann. Strukturen im Mikro- und Nanometermaßstab helfen in Solarzellen, das Licht einzufangen und optimal zu nutzen. Die Wissenschaftler entwickelten entsprechende Texturkombinationen für Vorder- und Rückseite der Solarzelle, mit denen die Lichteinkopplung verbessert wird.

Das Ergebnis der Forschungsarbeit ist eine beidseitig kontaktierte, monokristalline Silizium-Solarzelle, die einen Wirkungsgrad von 25,7 % erreicht.

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