Tandemsolarzelle: Berliner Forscher stellen Wirkungsgrad-Weltrekord auf

Die Energiekrise und die Abhängigkeit vieler Staaten von fossilen Brennstoffen hat viel Aufmerksamkeit auf alternative Quellen gelenkt und eine der wichtigsten ist Solarenergie. Es passiert auch viel in der Forschung, nun kann das Helmholtz-Zentrum Berlin einen Rekord vermelden. Es gibt natürlich mehrere Disziplinen in der Solarforschung, ein Weltrekord ging aber nun wieder nach Berlin. Denn das dortige Helmholtz-Zentrum (HZB) vermeldete einen neuen Maximalwert im Hinblick auf den Wirkungsgrad einer Tandemsolarzelle. Hierbei handelt es sich um eine Silizium-Unterzelle und eine Perowskit-Topzelle, diese wandelt 32,5 Prozent der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie um.

"Großer Sprung"

Der Weltrekord ist auch offiziell, denn das Zertifikats-Institut European Solar Test Installation (ESTI) in Italien hat die HZB-Zelle vermessen und den Wert auch offiziell bestätigt. "Dies ist ein wirklich großer Sprung nach vorne, den wir vor einigen Monaten noch nicht vorhergesehen haben. Alle beteiligten Teams am HZB, speziell die Teams aus dem PV-Kompetenzzentrum (PVcomB) und dem HySPRINT Innovation Lab, haben hier hervorragend und mit großer Hingabe zusammengearbeitet", sagte der verantwortliche Professor Steve Albrecht.


Zuletzt hat es im Bereich der Tandemsolarzellen einen Wettlauf mehrerer Forschungsinstitute gegeben: Denn das HZB konnte Ende 29,8 Prozent erreichen, im vergangenen Sommer verlor man den "Titel" aber an die Schweizer Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Dort konnte man erstmals die 30-Prozent-Marke durchbrechen und eine Effizienz von 31,3 Prozent erreichen.

Das HZB konnte sich den Titel aber zurückholen. In einer Pressemitteilung erklärt man auch, wie das gelang, und zwar mit einer verbesserten Perowskit-Verbindung und einer raffinierten Modifikation der Oberfläche: "Die Postdocs Dr. Silvia Mariotti und Dr. Eike Köhnen, beides geteilte Erstautoren der Studie, haben eine Grenzflächenmodifikation entwickelt, bei der die Verluste der Ladungsrekombination weitgehend unterdrückt sind. Weiterhin haben sie spezielle analytische Messmethoden angewendet, um die grundlegenden Prozesse besser zu verstehen. Diese Entwicklungen wurden anschließend erfolgreich in Tandemsolarzellen übertragen und durch Masterstudentin Lea Zimmermann mit weiteren optischen Verbesserungen kombiniert."

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