Tandem-Solarmodul schafft neuen Weltrekord
27.02.2024
Es handelt sich um ein gemeinsames Forschungsprojekt des Fraunhofer ISE und Oxford PV, einem Spin-Off der Universität Oxford. Für die Herstellung wurden Anlagen im Module-TEC des Fraunhofer genutzt. Oxford PV produziert Perowskit-Silizium-Solarzellen bereits in Kleinserie.
Bild: Fraunhofer ISE/Bernd Schumacher
Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat aus Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen von Oxford PV ein PV-Modul mit einem Wirkungsgrad von 25 % und einer Leistung von 421 W auf einer Fläche von 1,68 m2 entwickelt. Nach Angaben der Beteiligten ist es das effizienteste Silizium-Perowskit-Tandem Solarmodul der Welt im industriellen Format. Photovoltaik-Module auf Basis von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen haben das Potenzial deutlich höhere Wirkungsgrade zu erzielen als heutige Silizium-PV-Module. Perowskit-Silizium-Tandemzellen haben einen theoretisches Wirkungsgradpotenzial von über 43 % gegenüber weniger als 30 % bei Silizium-Solarzellen.
Zertifizierung wird nun angestrebt
Die Forscher nutzten für die Herstellung des Glas-Glas-PV-Moduls Anlagen im Module-TEC des Fraunhofer ISE, die bereits in der Massenproduktion Anwendung finden und optimierten die Prozesse für die Tandemtechnologie. Die Perowskit-Silizium-Solarzellen im M6-Format mit einem Wirkungsgrad von 26,8 % fertigte Oxford PV, ein Spin-Off der Universität Oxford, in Kleinserie in seiner Fabrik in Brandenburg. Dieses Jahr beginnt die kommerzielle Produktion der Tandemsolarzellen.
Das Glas-Glas-PV-Modul kommt auf einen Wirkungsgrad von 25 %.
Bild: Fraunhofer ISE/Bernd Schumacher
Da die Perowskit-Schicht der Tandemzellen temperatursensibel ist, entwickelte das For-schungsteam für die Verschaltung und Einkapselung der Solarzellen Niedertemperatur- Prozesse, die mechanisch auch besonders schonend für die Zellen sind. „Diese sind für die industrielle Massenfertigung geeignet und können auf kommerziellen Anlagen umgesetzt werden, eine Anpassung heutiger PV-Modulfertigungslinien ist gut umsetzbar“, erklärt Dr. Achim Kraft, Gruppenleiter für Verbindungstechnik am Fraunhofer ISE. Die Projektteams von Fraunhofer ISE und Oxford PV streben nun die Zertifizierung des PV-Moduls an. Dazu laufen bereits intensive Tests zur Langzeitstabilität in den Klima-kammern des TestLab PV Modules Im Fraunhofer ISE.
