Forschende vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) haben eine Solarzelle entwickelt, die fast 50 Prozent der Sonnenenergie in Strom umwandeln kann. In Sachen Wirkungsgrad liegt die Super-Solarzelle damit deutlich über bisherigen Solarpanels, die rund 30 Prozent aufweisen.
Deutschland gibt Vollgas beim Ausbau der erneuerbaren Energien. Die Bundesregierung plant, bis zum Jahr 2030 etwa 80 Prozent des Strombedarfs mit nachhaltigen Energieträgern zu decken. Bisher sind wir mit etwa 50 Prozent auf einem guten Weg. 2020 galt zudem als Rekordjahr und lag bereits über diesem Wert.
Doch auch im Jahr 2021 waren die Zahlen nicht schlecht, allerdings von schlechten Witterungsverhältnisse geprägt. Um in acht Jahren die noch fehlenden 30 Prozent zu decken, ist ein jährliches Wachstum von drei bis vier Prozent notwendig.
Das klingt vermeintlich gering, schauen wir uns aber die Flächen an, die uns in der Bundesrepublik zur Verfügung stehen, können nicht nur neue Anlagen das Problem lösen. Vor allem Solarpanels müssen mehr Strom aus weniger Fläche herausholen. Dazu braucht es jedoch effizientere Solarzellen.
Solarzelle: Forschende knacken Wirkungsgrads-Rekord
Bisherige Anlagen können nämlich gerade einmal etwa 30 Prozent der Sonnenenergie in Elektrizität umwandeln, da sie viel Energie in die Umwelt zurückreflektieren. Forschende am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) stellten jedoch kürzlich einen neuen Rekord auf. Ihre Zelle erreichte im Labor einen Wirkungsgrad von 47,6 Prozent.
Der Grund für die höhere Effizienz liegt im Aufbau der Solarzellen. Sonnenlicht besteht nämlich aus Wellen, die sich in einem sogenannten Spektralbereich bewegen. Je nach Material und Beschaffenheit der Solarzellen absorbieren die Panels einen gewissen Spektralbereich und wandeln diesen in Strom um.
Neue Solarzellen absorbieren mehr Energie aus der Sonne
Die neuen Solarzellen absorbieren durch optimierte Legierungen einen Spektralbereich von 300 bis 1.780 Nanometern, während herkömmliche Panels hingegen nur Bereiche bis 1.200 Nanometern schaffen. In der Folge strahlt die neue Anlage weniger Energie zurück in die Umgebung, sondern befördert sie ins Stromnetz.
Bei der Optimierung der Solarzelle streben die Forschenden wiederum einen Wirkungsgrad von 50 Prozent an. Eines ist aber bereits klar: Die neuen Zellen könnten die Energiewende schnell voranbringen. Von den entwickelten Techniken profitiert dabei sicherlich auch die Perowskit-Solarzelle.
