Karlsruher Institut für Technologie

Solarenergie: Höhere Wirkungsgrade für Perowskit-Silizium-Solarzellen

Im Projekt „27plus6“ sollen Wirkungsgrad und Energieausbeute von Solarzellen gesteigert werden
Am KIT entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Materialien und Prozesse für hocheffiziente Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen.
Am KIT entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Materialien und Prozesse für hocheffiziente Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen. (Foto: Markus Breig, KIT)

Auf dem Weg hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung nimmt die Photovoltaik eine Schlüsselrolle ein. Um die Effizienz von Solarzellen zu steigern, arbeiten Forschung und Industrie daran, deren Wirkungsgrad zu erhöhen. Dieser ist bei Silizium-Solarzellen momentan auf 29 Prozent begrenzt. In dem kürzlich unter Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gestarteten Projekt „27plus6“ sollen Silizium- mit Perowskit-Solarzellen kombiniert und so Wirkungsgrade von bis zu 33 Prozent realisiert werden.

„Durch unsere umfangreichen Erfahrungen im Bereich der Perowskit-Photovoltaik am KIT können wir in das Projekt neuartige Materialien und Bauelementarchitekturen einbringen, um hocheffiziente Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen herzustellen“, sagt Ulrich W. Paetzold vom KIT. „Insbesondere werden wir die Entwicklung der Perowskit-Solarzelle mit angepasstem Absorptionsspektrum und hoher Transparenz vorantreiben.“

Um eine industrielle Umsetzung zu beschleunigen, sollen nicht nur Leuchtturmwirkungsgrade unter Standardtestbedingungen erreicht, sondern auch ein signifikanter Mehrertrag in der Energieausbeute demonstriert werden. Daher werden im Projekt Solarzellen mit drei Kontakten, sogenannte 3-Terminal-Solarzellen, entwickelt, die sich durch eine größere Robustheit gegenüber dem sich im Tagesverlauf ändernden Sonnenspektrum auszeichnen.

„In Verbindung mit einem innovativen Verschaltungskonzept bieten Solarmodule mit Zellen dieser Art einen höheren Energieertrag“, so Paetzold. Das Projekt wird vom Institut für Solarenergieforschung Hameln/Emmerthal (ISFH) koordiniert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 3,2 Millionen Euro gefördert.

swi, 24.08.2020