Rekord von Pionier Sharp

Die japanische Sharp erreicht mit einer Mehrschichtsolarzelle in Triple-Junction-Technologie den mit 35,8 Prozent weltweit höchsten Umwandlungswirkungsgrad für Nicht-Konzentrator-Solarzellen.

„Die Effizienzsteigerung bei Mehrschicht-Solarzellen von bisher 31,5 auf 35,8 Prozent ist ein großer Erfolg und ein weiterer Meilenstein bei der Optimierung der Solartechnologie“, so Peter Thiele, Executive Vice President Sharp Energy Solution Europe. Im Gegensatz zu Solarzellen auf Siliziumbasis, dem heute gängigsten Solarzellentyp, nutzt die Mehrschicht-Solarzelle Licht absorbierende Halbleiterschichten. Diese Schichten bestehen aus Verbindungen von zwei oder mehr Elementen wie Indium und Gallium und werden hauptsächlich für die Energieversorgung von Weltraumsatelliten verwendet. Seit dem Jahr 2000 hat Sharp die Forschung und Entwicklung an einer Mehrschicht-Solarzelle in Triple-Junction-Technologie vorangetrieben, die durch drei Licht absorbierende Halbleiterschichten einen besonders hohen Wirkungsgrad erreicht.

Das Bild zeigt die nur quadratzentimetergrosse Triple-Junction Mehrschicht-Solarzelle mit dem weltweit höchsten Umwandlungs-wirkungsgrad von 35.8 %



Um die Effizienz der Mehrschicht-Solarzellen mit Triple-Junction-Technologie zu steigern, muss die Kristallinität – das heißt die Regelmäßigkeit der Atomanordnung - in jeder der drei Licht absorbierenden Schichten optimiert werden. Auch das Material der einzelnen Schichten ist entscheidend, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Bei konventionellen Zellen dient Germanium (Ge) als untere Schicht, da es einfach zu verarbeiten ist und viel Strom produziert. Ein Großteil dieses Stroms geht dabei jedoch verloren, ohne effektiv in elektrische Energie umgesetzt zu werden. Der Einsatz von Indiumgalliumarsenid (InGaAs) löst dieses Problem, da dieses Material Licht mit einem sehr hohen Wirkungsgrad in Elektrizität umsetzt.

Sharp hat bereits ein halbes Jahrhundert Erfahrung in der Photovoltaik: Seit der ersten Entwicklung von Solarzellen1959 hat Sharps Erfahrung und Engagement eine Solarinnovation nach der anderen hervorgebracht. Mit mono- und polykristallinen Solarmodulen, Dünnschichtmodulen und Mehrschichtsolarzellen hat Sharp verschiedene Photovoltaiktechnologien im Portfolio. 1967 datiert der Beginn der Entwicklung von Solarzellen für Weltraumanwendungen aus monokristallinem Silizium.

Quelle: Sharp