Schaffen Solarzellen bald 40 Prozent Wirkungsgrad?
Forscher der polytechnischen Universität Hongkong (PolyU) zeigen in einem neuen Fachbeitrag auf, wie man den Wirkungsgrad von Solarzellen von heute rund 23 auf über 40 Prozent steigern könnte.
©polyu
Ein solcher Sprung würde mehr Strom auf geringerer Fläche bedeuten, was ein starker Beitrag an die Energiewende wäre.
Normale Silizium-Solarzellen erreichen einen Wirkungsgrad von mehr als 20 Prozent, stossen dann aber rasch an ihre Grenzen. Das heisst: Sie nutzen das Sonnenlicht nur zu einem geringen Teil aus.
In einer umfassenden Analyse in der Fachzeitschrift Nature Photonics zeigen Hongkonger Forscher auf, wie sich dies ändern liesse: mit sogenannten Tandem-Solarzellen. Sie bestehen aus übereinander gestapelten Halbleiter-Schichten aus Silizium und Perowskit. Jede nimmt unterschiedliche Wellenlängen des Lichts auf.
Laut der Analyse ist ein Sprung über die 40-Prozent-Grenze machbar. Mit solchen Solarzellen liesse sich auf derselben Fläche mehr Ertrag erzielen. Oder die genutzten Flächen liessen sich reduzieren. Damit würden auch die Stromkosten sinken.
Noch sind laut den Forschern nicht alle Hindernisse überwunden, neben der Langzeitstabilität von Perowskit auch das enthaltene Blei: Es brauche dafür Alternativen, so die Forschenden. Ausserdem braucht es neue Fertigungsverfahren für die Skalierung. Mit Hilfe interdisziplinärer Teams sei das Ziel aber erreichbar, so die Forscher.
