Solarmodul mit 33,9 Prozent Wirkungsgrad
Ein US-Start-up kann mit konzentrierten Photovoltaik-Modulen erstmals ein Drittel des einfallenden Sonnenlichts in Strom umwandeln.
Konzentrierte Photovoltaik, kurz CPV, ist eine der Technologien, die der Solarenergie zu einem Effizienzsprung verhelfen sollen. Indem Linsen Sonnenlicht über dem Halbleitermateral konzentrieren, können wesentlich mehr Photonen Elektronen in Bewegung setzen. Das Start-up Semprius hat mit einem verbesserten CPV-Modul nun einen Wirkungsgrad von 33,9 Prozent erzielt, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
Die Zellen von Semprius bestehen aus winzigen Gallium-Arsenid-Scheiben, über denen Linsen positioniert sind. Die bündeln das Sonnenlicht so, dass es mit einer 1100 Mal größeren Intensität auf den Halbleiter trifft. Der Vorteil dieser Konstruktion ist, dass schon Wafer mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern ausreichend Strom produzieren können und so platzsparende Module möglich werden.
Gallium-Arsenid absorbiert Licht deutlich besser als Silizium, das Standardmaterial heutiger Solarzellen. Allerdings ist es erheblich teurer. Damit die Konzentratortechnik funktioniert, müssen die Zellen zudem gekühlt und mit einer Steuerung – dem so genannten Tracking-System – möglichst exakt dem Sonnenstand nachgeführt werden.
Semprius hat die Technologie nun verbessert, indem es drei Gallium-Arsenid-Schichten pro Zelle verwendet. Jede Schicht absorbiert Licht unterschiedlicher Frequenzen, so dass die CPV-Zelle ein größeres Spektrum als Siliziumzellen in Strom umwandeln kann. Der neue Rekord-Wirkungsgrad wurde in einem Test von dritter Seite bestätigt. Damit ist das Semprius-Modul das erste außerhalb von Laboren, das ein Drittel des einfallenden Sonnenlichts in Strom verwandelt. Zum Vergleich: Der Rekord für Silizium-Module liegt bei 22,9 Prozent, handelsübliche Module kommen auf 14 bis 15 Prozent.
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(bsc)
