Einen neuen Rekordwirkungsgrad von 28,7 Prozent vermeldeten am Montag Hanwha Q-Cells und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) für die von ihnen entwickelte 2-Terminal-Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle. Sie basiert auf einer serienreifen kristallinen Bodenzelle, für die Q-Cells „Qantum“-Technologie genutzt wird, und einer Perowskit-Top-Solarzelle. Der Wirkungsgrad sei um nahezu einen Prozentpunkt verbessert worden. 2020 erreichten die Forschungspartner für ihr 2-Terminal-Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle einen Wirkungsgrad von 27,8 Prozent, den das Fraunhofer ISE Callab unabhängig bestätigte.
Grund für den Effizienzsprung seien individuelle Verbesserungen sowohl bei den Perowskit- als auch bei den Silizium-Subzellen. Hanwha Q-Cells erklärte weiter, zwar gebe es im Labor noch höhere Wirkungsgrade, die für Silizium-Perowskit-Solarzellen erreicht worden seien, dennoch ließen sich die Entwicklungen nicht direkt auf die Massenproduktion übertragen. Dies ist jedoch erklärtes Ziel von Hanwha Q-Cells, das in Deutschland in den nächsten drei Jahren allein 125 Millionen Euro in Forschung und Entwicklung investieren will. Ein beträchtlicher Teil davon ist für die Kommerzialisierung der Perowskit-Silizium-Tandemtechnologie vorgesehen, wie der Photovoltaik-Hersteller erklärte.
„Unsere Expertinnen und Experten haben bereits mehrere Weltrekorde für Tandemzellen erzielt, die Perowskit-Topzellen mit anderen Bottom-Zellen kombinieren, allerdings im Labormaßstab“, erklärte Bernd Rech, wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZB. „Es ist bemerkenswert, wie nah der gemeinsam erreichte Wirkungsgrad mit einer serienreifen Bodenzelle bereits an das herankommt, was wir im Labormaßstab erreichen können.“ Hanwha Q-Cells verweist darauf, dass es sich dabei um eine industrietaugliche und kostengünstige Silizium-Solarzelle handelt. „Beide Forscherteams haben eng zusammengearbeitet, um eine Tandemzellentechnologie zu entwickeln, die den Kommerzialisierungsprozess beschleunigen und der Industrie letztlich einen echten Leistungssprung in der Photovoltaik ermöglichen würde“, so Daniel Jeong, CTO von Hanwha Q-Cells. Der Hersteller sei zuversichtlich, die nächste Generation von Solarzellen hervorbringen zu können und werde weiterhin stark in diesem Bereich investieren.
Auch Steve Albrecht, Gruppenleiter am HZB, ist überzeugt, dass Tandemsolarzellen mit industrietauglichen Bodenzellen hohe Marktanteile gewinnen könnten. „So könnte die Tandem-Technologie den PV-Markt schnell revolutionieren“, erklärte er.
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