Stand: 02.05.2014 11:25 Uhr

Rekord: Solarzelle leistet mehr als je zuvor

In Emmerthal entwickelte Solarzellen haben einen bislang nie erreichten Wirkungsgrad.

Das niedersächsische Solarforschungsinstitut in Emmerthal an der Weser (Landkreis Hameln-Pyrmont) arbeitet ständig an einer Verbesserung von Solarzellen. Der technische Fortschritt in diesem Bereich hat für die deutsche Solarindustrie große Bedeutung: Sie muss unter anderem mit Billig-Importen aus China konkurrieren. Jetzt ist es in Emmerthal gelungen, bei Standard-Silizium-Zellen den Wirkungsgrad auf einen weltweit bisher nicht erreichten Spitzenwert zu bringen. Für den praktischen Gebrauch bedeutet das: Die Zellen liefern mehr Energie für dasselbe Geld.

Steigerung um zehn Prozent

21,2 Prozent Wirkungsgrad - das ist ein weltweiter Rekordwert, den das Fraunhofer-Institut für Solare Systeme in Freiburg im Breisgau jetzt in einer unabhängigen Messung bestätigt hat. Gegenüber den bisherigen Zellen sei der Wirkungsgrad um zehn Prozent gesteigert worden, sagt der Leiter der Forschungsgruppe, Thorsten Dullweber.

Mehr Licht kann in die Zelle eindringen

Eines der Hauptprobleme von Silizium-Solarzellen sind die elektrischen Kontakte auf der Vorderseite. Die herkömmlichen Solarzellen machen sich nämlich selbst Schatten durch elektrische Leiterbahnen auf der Oberfläche. Bei den Zellen sind die Leiterbahnen deutlich schmaler als bisher. Dadurch könne mehr Licht in die Zelle eindringen und absorbiert werden, erklärt der Forscher.

Reflektor unterstützt Stromgewinnung

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Unter anderem ist es ein Reflektor auf der Zellen-Rückseite, der zum Spitzenwert beiträgt.

Der neue Spitzenwert sei außerdem durch eine Optimierung der Rückseite der Zelle erreicht worden, so Dullweber: Ein Teil des Infrarotlichts dringt durch die Zelle hindurch und wäre eigentlich verloren. "Wir haben auf der Solarzelle einen Rückseiten-Reflektor eingebaut, aus einer sehr dünnen Schicht, der das Licht auf der Rückseite zurück in die Solarzelle reflektiert und dadurch zur Stromgewinnung beiträgt."

Verbesserte Zelle geht in die Massenproduktion

Im Labor unter optimalen Bedingungen könne zwar noch ein viel besserer Wirkungsgrad erreicht werden, sagt Dullweber. Doch den Forschern sei es um einen einfachen und kostengünstigen Herstellungsprozess gegangen. Denn auch die Industrie ist beteiligt, zum Beispiel der Solarzellenhersteller Solarworld aus Bonn. "Wir haben in einem Forschungsprojekt zusammen mit Solarworld diese Solarzelle entwickelt. Und Solarworld ist auch sehr an der Umsetzung dieses Ergebnisses interessiert." Solarworld wird die neue Zelle - leicht verändert - in die Massenproduktion gehen lassen. Für das niedersächsische Solarforschungsinstitut ist das ein großer Erfolg.