Die neue Solarzelle besteht aus dem gleichen Material wie die meisten bestehenden Solarzellen und hat einen beeindruckenden Wirkungsgrad von 26,81 %. Diese Ergebnisse bestätigen die Rolle von Solarzellen bei der globalen Umstellung auf erneuerbare Energien. Die Forschungsergebnisse wurden im Mai 2023 in Nature Energy veröffentlicht.

Zuerst unmöglich

Der Durchbruch ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen LONGi Green Energy Technology, der Sun Yat-Sen University und der Technischen Universität Delft. Das Team optimierte das Solarzellendesign durch den Einbau einer verbesserten „nanokristallinen Silizium-Loch-Kontaktschicht“. Obwohl das Konzept einer solchen Schicht theoretisch schon seit langem bekannt ist, wurde es nie erfolgreich in die Praxis umgesetzt.

Im Vergleich zu anderen Arten von Solarzellen ermöglicht diese neue Schicht die Übertragung von Elektrizität mit geringerem Widerstand, was zu einer überlegenen Leistungsumwandlungseffizienz führt. Die Forscher von LONGi haben diese Technologie unter Verwendung von Standard-Siliziumwafern entwickelt, wodurch sie leicht in der Solarmodulproduktion eingesetzt werden kann. Die Leistung der Zelle zeigt einen absoluten Sprung nach vorne, mit einer Steigerung der Umwandlungseffizienz um 1,5 %.

Eine Revolution in Effizienz und Energieumwandlung

Wissenschaftler der SYSU analysierten den elektrischen Strom durch die neuen Schichten. Ihre Forschung zeigte, dass Zellen mit den verbesserten Schichten aufgrund einer geringeren Aktivierungsenergie eine bessere elektrische Leitfähigkeit zeigten. Professor Gao Pingqi betont die Bedeutung der Erforschung von Silizium-Kontaktschichten mit geringer Aktivierungsenergie, da diese verschiedenen Arten von Solarzellen zugute kommen und die Energiewende beschleunigen können.

Nur zehn Kilometer vom Suncia-Büro in Rotterdam entfernt untersuchten Forscher der TU Delft die LONGi-Solarzelle, um ihre Funktionsweise besser zu verstehen. Diese Analyse lieferte auch Erkenntnisse über Mängel bei der Verbesserung der Leistung der Solarzelle. Postdoktorand Paul Procel ist von den verbesserten Materialeigenschaften begeistert. Professor Olindo Isabella lobt LONGis Beherrschung ultradünner Solarzellen und sagt, dass Grenzen in der Solarzellentechnologie verschoben wurden.

Der Wettlauf um die beste Solarzelle

Solarzellen mit HJT-Technologie verbessern die Leistung und Effizienz von Solarzellen im Vergleich zu anderen Technologien wie PERC und TOPCon. Die gesamte Solarbranche erkennt das Potenzial der HJT-Technologie. Mittlerweile haben neben LONGi auch Maxwell, HuaSun, Reliance und Akcome mit der Entwicklung und dem Angebot von HJT-Solarmodulen begonnen.

Dieser Durchbruch im Solarzellendesign bringt uns einer sauberen und effizienten Solarenergiezukunft näher. Mit ihrer bemerkenswerten Effizienz und unmittelbaren Anwendbarkeit legt diese Innovation den Grundstein für eine nachhaltigere und erneuerbarere Energielandschaft.

Allerdings ist das Rennen noch nicht gewonnen. Sowohl die HJT- als auch die TOPCon-Technologie befinden sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium und es gibt in beiden Lagern noch viel Raum für Verbesserungen. Die TOPCon-Technik kann auf bestehende PERC-Produktionslinien angewendet werden, die HJT-Technik hingegen nicht, daher gehen wir davon aus, dass beide Techniken weiterentwickelt werden. Behalten Sie unseren Blog im Auge, um weitere Updates zu technologischen Entwicklungen in der Solarbranche zu erhalten.