Alle Solarzellenwirkungsgrade auf einen Blick

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Professor Martin-Green von der University of New South Wales in Australien hat die 65. Ausgabe des „Tabelle zur Effizienz von Solarzellen" in der Zeitschrift Progress in Photovoltaics.

Die Wissenschaftler gaben an, dass sie der neuen Tabelle seit Juni 17 neue Ergebnisse hinzugefügt hätten.

„Der erste ist einer der wichtigsten Einträge – weitere Verbesserungen der Effizienz von Silizium-Solarzellen“, sagte Green. „In Version 64 ist die Effizienz der von Longi produzierten Zelle in kommerzieller Größe auf 27,3 % gestiegen, und beide polaren Kontakte auf der Rückseite der Zelle werden mit der Heterojunction-Methode (HJT) hergestellt, und in Version 64 ist die Effizienz der von Longi produzierten Zelle gleicher Größe ebenfalls auf 27,4 % gestiegen. Die beiden Kontakte auf der Rückseite der Batterie verwenden eine Hybridmethode, und der N-Typ-Kontakt verwendet die TOPCon-Methode.

„Ein weiteres neues Ergebnis“, fuhr er fort, „ist, dass eine ähnliche Batterie mit rückseitigem Kontakt von Longi 27,0 % erreichte, allerdings unter Verwendung der TOPCon-Methode mit beiden polaren Kontakten auf der Rückseite.“ „Das dritte neue Ergebnis ist Trina Solars traditionelle Zelle mit Front-zu-Rückseite-Kontakt, bei der der obere P-Typ-Kontakt durch Bordiffusion und der hintere N-Typ-Kontakt durch TOPCon gebildet wird, mit einem Ergebnis von 25,9 %. Das letzte neue Siliziumergebnis ist ein großes 1,8 Quadratmeter großes Solarmodul von Langi, das ein Siliziumergebnis von 25,4 % nach Aperturfläche aufweist.

Die Tabelle enthält außerdem mehrere neue Errungenschaften bei peritektischen Bleihalogenidbatterien.

„Am bemerkenswertesten ist vielleicht der Wirkungsgrad von 26,9 % des großen 1,6 Quadratmeter großen Moduls von Oxford PV, der ebenfalls auf der Aperturfläche basiert und eine Kombination von Zellen mit einer Phosphatzelle verwendet, die auf jeder Siliziumzelle aufgebracht ist. Dieser Serienzellenansatz wird das Modul wahrscheinlich letztendlich weitaus effizienter als 30 % machen“, erklärt Green. „Das Bemerkenswerte an diesem Ergebnis ist, dass es zum ersten Mal den Wirkungsgrad von 25,4 % deutlich übertrifft, der von ähnlich großen Komponenten erreicht wird, die nur Siliziumzellen verwenden. Dies ist eine der notwendigen Voraussetzungen für die Kommerzialisierung dieses Ansatzes“, erklärte Green.

Außerdem soll Renshines großes 0,7 Quadratmeter großes Modul, das ausschließlich Peroxidzellen verwendet, einen Wirkungsgrad von 17,2 Prozent haben, während kleinere 215 Quadratmeter und 20 Quadratmeter große Peroxid-„Minimodule“, die von anderen Gruppen hergestellt werden, einen Wirkungsgrad von 20,6 Prozent bzw. 23,2 Prozent haben. Das 64 Quadratmeter große Minimodul der Peroxid/Peroxid-Serie hat einen Wirkungsgrad von 24,8 %.

„Weitere bemerkenswerte Perlite-Ergebnisse umfassen neue Rekorde von 34,6 % und 30,1 % für Longis 1 Quadratzentimeter und 212 Quadratzentimeter große Perlite/Silizium-Tandemzellen und 25,1 % für ultrakleine Perlite/organische Tandemzellen“, sagte Green.

Die endgültigen Ergebnisse beziehen sich auf Batterien auf Basis von Chromitverbindungen (Gruppe VI), die eine Alternative zu peritektischem Stein darstellen könnten, wenn dessen Stabilität nicht deutlich verbessert werden kann. First Solar hat den Wirkungsgrad von Cadmiumtelluridzellen mit kleiner Fläche auf 23,1 % erhöht, und die University of New South Wales Sydney hat neue Wirkungsgradgrenzen von 13,2 % und 10,7 % für kleine Cu2ZnSnS4- und Sb2(S,Se)3-Zellen festgelegt. Die Chinesische Akademie der Wissenschaften hat für das kleine Cu2ZnSn(S,Se)4-Modul einen Wert von 12 % festgelegt.

In der 64. Ausgabe der Tabelle, die im Juni veröffentlicht wurde, fügten die Forscher neun neue Ergebnisse hinzu. Seit der Veröffentlichung der ersten Tabelle im Jahr 1993 hat das Forschungsteam in allen Batteriekategorien bedeutende Fortschritte erzielt.

Zum Forschungsteam gehören Wissenschaftler der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission, des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme und des Instituts für Solarenergieforschung (ISFH) in Deutschland, des National Institute of Industrial Technology in Japan und des National Renewable Energy Laboratory in den USA.

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