Eine Forschergruppe der Empa hat den Wirkungsgrad von flexiblen Solarzellen auf einen neuen Rekordwert angehoben. Unabhängige Messungen ergaben einen Wert von 21,4 Prozent, wenn diese Art von Solarzellen Licht in elektrischen Strom umwandeln. Zum Vergleich: Der beste Wirkungsgrad einer herkömmlichen Solarzelle aus kristallinem Silizium liegt bei 26,7 Prozent. Die flexiblen Solarzellen werden mittels einer Niedrigtemperatur-Verdampfungsmethode auf einer Polymerfolie hergestellt. Auf der Folie scheidet sich das lichtabsorbierende Halbleitermaterial Cu(In,Ga)Se2 als hauchdünner Film langsam ab.
Solarfolien für Luftschiffe und tragbare Elektronik
Der Empa-Forscher Shiro Nishiwaki optimierte die Zusammensetzung der Schicht und der Alkali-Dotierstoffe, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Die Forscher untersuchten die Auswirkungen einer kombinierten Wärme- und Lichteinwirkung nach der Verarbeitung der Solarzellen und stellten eine Steigerung der Photovoltaikleistung fest, die auch nach mehreren Monaten stabil bleibt. Der Wirkungsgrad der Solarzellen von 21,38 Prozent wurde von unabhängiger Seite am Fraunhofer ISE in Freiburg bestätigt.
Flexible und leichte Solarmodule mit dieser Technologie eignen sich besonders für Anwendungen auf Dächern und Fassaden von Gebäuden, für Gewächshäuser, Transportfahrzeuge, Luftschiffe und tragbare Elektronik. Die Empa arbeitet mit der Schweizer Firma Flisom, eine Spin-off der Empa und der ETH Zürich, an der Rolle-zu-Rolle-Herstellung von leichten, flexiblen Solarmodulen für derartige Anwendungen. (nhp)
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