Neuer Weltrekord: Perowskit-Silizium-Solarzelle erreicht 28,6% Wirkungsgrad!
Oxford PV ist Vorreiter bei der Entwicklung von Solarzellen der nächsten Generation. Für deren Herstellung wird ein dünner Film aus dem Material Perowskit auf eine herkömmliche Silizium-Solarzelle aufgetragen. Die daraus entstehende sogenannte Tandemsolarzelle aus Perowskit und Silizium erzeugt etwa 20 Prozent mehr Strom als herkömmliche reine Siliziumsolarzellen, die einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 22 bis 24 Prozent aufweisen.
Perowskit-auf-Silizium-Solarzelle übertrifft bisherigen Weltrekord
Der Wirkungsgrad-Weltrekord wurde mit einer handelsüblichen M4-Solarzelle (258,15 cm2) erzielt, wie sie heute üblicherweise in Solarmodulen eingesetzt wird. Bei der Zelle handelt es sich um ein ‚zweipoliges‘ Bauteil, das durch Aufbringen einer Perowskit-Dünnschichtzelle auf eine herkömmliche Silizium-Heterojunction-Solarzelle hergestellt wird.
Der Weltrekord von 28,6 Prozent übertrifft den bisherigen Weltrekord von Oxford PV für eine Zelle kommerzieller Größe, der im Mai 2022 vom Fraunhofer ISE mit 26,7 Prozent anerkannt wurde. Zuvor hatte das Unternehmen im Dezember 2020 mit einer Zelle in Forschungsgröße einen Wirkungsgrad-Weltrekord von 29,5 Prozent aufgestellt.
Die Perowskit-auf-Silizium-Solarzellentechnologie von Oxford PV kombiniert eine ultradünne Schicht aus Perowskit, einem synthetischen Solarkonversionsmaterial, mit der herkömmlichen Silizium-Technologie, um eine leistungsfähigere Solarzelle zu schaffen, die mindestens 20 Prozent mehr Strom aus Sonnenlicht erzeugt als eine reine Siliziumzelle.
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Weltrekord-Zelle wird in Brandenburg an der Havel produziert
Die neue Rekord-Solarzelle wurde in Oxford PV‘s Produktionsanlage in Brandenburg an der Havel hergestellt, in der bereits mit der Herstellung kommerzieller Tandem-Solarzellen begonnen wurde. Aktuell wird daran gearbeitet, die Produktion auf höhere Stückzahlen auszuweiten. Die Anlage in Brandenburg an der Havel mit mehr als 70 Mitarbeitern ist seit 2017 in Betrieb und beherbergt die weltweit erste Produktionslinie für Perowskit-auf-Silizium-Tandemsolarzellen.
Chris Case, Chief Technology Officer, Oxford PV: „Mit dem neuen Weltrekord konnten wir den Wirkungsgrad unserer Zellen im Vergleich zum ebenfalls von uns aufgestellten Weltrekord des letzten Jahres um mehr als 1,5 Prozentpunkte steigern. Damit konnten wir die in unserer Technologie-Roadmap vorgesehene Steigerung von einem Prozentpunkt pro Jahr sogar noch übertreffen. Die Rekordzellen werden auf derselben Produktionslinie gefertigt wie unsere kommerziellen Solarzellen, die einen Wirkungsgrad von 27 Prozent aufweisen und bereits strenge Leistungs- und Zuverlässigkeitsvorgaben erfüllen.“
„Solarenergie ist schon heute eine der preiswertesten und saubersten Stromerzeugungstechnologien. Mit Hilfe unserer Innovationen wird sie in Zukunft noch erschwinglicher werden. Schon jetzt erzeugen Solarmodule, die Solarzellen von Oxford PV nutzen, mehr Strom auf gleicher Fläche, was sie für Haushalte und Unternehmen mit begrenzter Dachfläche besonders attraktiv macht. Auch bei Freiflächenanlagen kann unsere Technologie helfen, den Flächenverbrauch zu reduzieren und die Artenvielfalt zu erhalten.“
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Zweiter Weltrekord innerhalb von zwei Jahren
David Ward, Chief Executive Officer, Oxford PV: „Dies ist der zweite Weltrekord innerhalb von zwei Jahren und markiert den nächsten Meilenstein in der Entwicklung unserer Technologie. Dieser Erfolg zeigt einmal mehr die Stärke unserer Patente auf diesem innovativen Gebiet sowie das starke Engagement und die Kompetenz unserer Mitarbeiter.“
„Auch wenn wir intensiv daran arbeiten, unsere Perowskit-auf-Silizium-Technologie für kleine Solarzellen in Forschungsgröße ständig weiterzuentwickeln, liegt unser Hauptaugenmerk auf der Verbesserung unserer kommerziellen Zellen und dem Hochfahren der Produktion. Unser Ziel ist es, die Tandemzellen gemeinsam mit unseren Solarmodulpartnern optimal für die Integration in die Solarmodule vorzubereiten. In diesem Jahr hat unser Team dahingehend bereits erhebliche Fortschritte gemacht, und wir stehen kurz davor, die innovativen Tandemsolarzellen an unsere Modulpartner auszuliefern.“
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Oxford PV ist Spezialist für auf Perowskit basierende Solarzellen
Oxford PV ist ein Spin-out der Universität Oxford und hat die Perowskit-auf-Silizium-Technologie im Forschungs- und Entwicklungszentrum in Oxford entwickelt. Oxford PV konzentriert sich ausschließlich auf die Entwicklung und Kommerzialisierung einer auf Perowskit basierenden Solartechnologie. Ein Forschungs- und Entwicklungsstandort in Oxford, Großbritannien, sowie eine Pilot- und Produktionslinie in Brandenburg in der Nähe von Berlin, Deutschland, ermöglichen den beschleunigten Transfer seiner Technologie in die industrielle Fertigung von Perowskit-auf-Silizium-Tandemsolarzellen.
Das Unternehmen hat einen klaren Fahrplan, um diese Technologie auf einen Wirkungsgrad von über 30 Prozent zu bringen. Die Produktionsanlage in Brandenburg an der Havel dient diesbezüglich der Skalierung und kontinuierlichen Verbesserung der Produktion von Tandemzellen in kommerzieller Größe. Zudem hat das Unternehmen kürzlich eine US-Tochtergesellschaft gegründet.
