Revolution in der Solarbranche? Neuartige Solarzellen sollen einen Wirkungsgrad von 60 Prozent erreichen können

Forscher:innen der Universidad Complutense de Madrid hat in 15-jähriger Arbeit eine Solarzelle entwickelt, die angeblich einen Wirkungsgrad von 60 Prozent erreichen kann. Das ist ein extremer Wert, und eine entsprechende Solarzelle wäre zweifelsohne in der Lage, die Solarindustrie zu revolutionieren. Wann die Solarzellen bereit für eine Markteinführung sind, steht derzeit noch in den Sternen.

Beeindruckender Wirkungsgrad dank neuem Material

Der Wirkungsgrad einer Solarzelle beschreibt, wieviel des Sonnenlichts, das auf die Oberfläche der Zelle trifft, in Strom umgewandelt werden kann. Die Siliziumzellen, die derzeit als handelsüblicher Standard gelten, erreichen inzwischen Wirkungsgrade von etwa 20 Prozent. In Tests konnten auch bereits Werte von 27 Prozent erreicht, bei Mehrfachsolarzellen gar etwa 46 Prozent. Diese Werte wurden allerdings unter Laborbedingungen erreicht. Der Wirkungsgrad von den 60 Prozent, der von den spanischen Forscher:innen erreicht werden konnte, ist dementsprechend beeindruckend. Die entsprechende Solarzellen basieren auf Galliumphosphid und Titan – der hohe Wirkungsgrad ist den besonderen Eigenschaften dieser Materialien zu verdanken.

Der Wirkungsgrad, den eine Solarzelle erreichen kann, wird nach oben im Grunde von den verwendeten Materialien begrenzt. Dieser Effekt wird als Shockley-Queisser-Limit bezeichnet. Bei herkömmlichen Siliziumzellen liegt dieser WErt bei 33 Prozent. Bei dem Mix aus Galliumphosphid und Titan liegt der Grenzwert theoretisch bei etwa 66 Prozent. Allerdings gelang es bisher nicht, eine auf dem Materialmix basierende funktionierende Solarzelle für den praktischen Einsatz zu entwickeln.

Team arbeitet an Prototyp

Bisher konnten die Forscher:innen in Madrid ein etwa einen Quadratzentimeter Teststück herstellen, mit dem sie das Potenzial der Zelle maßen. Nun arbeiten sie an einem Prototyp einer entsprechenden Solarzelle. Dieser soll zeigen, ob die theoretischen Werte auch in die Praxis übertragen werden können. Außerdem will das Team unterschiedliche Ansätze für die Einbindung des Titans testen. Eine funktionierende Solarzelle auf Basis der neuen Technologie wird daher wohl noch mehrere Jahre auf sich warten lassen. Allerdings konnte zumindest die theoretische Wirkungsgrad-Grenze deutlich nach oben geschraubt werden.

via Interesting Engineering