Trina Solar und ANU kündigen den bisher höchsten Wirkungsgrad für rückseitig kontaktierte PV-Zellen an

Eine langfristige, multinationale Forschungsanstrengung von Trina Solar hat sich endlich ausgezahlt: Das Unternehmen kündigte die Entwicklung eines 24,4 % effizienten Silizium-Solarzellendesigns mit ausschließlich rückwärtigem Kontakt an, das kurz vor der Kommerzialisierung steht.

Das Konsortium bestehend aus Trina Solar, der Australian National University (ANU), dem Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS) und einer australischen Beratungsgruppe, PV Lighthouse, arbeitet seitdem am Design von Interdigitated Back Contact (IBC)-Solarzellen 2011. Laut Dr. Pierre Verlinden, Vizepräsident und Chefwissenschaftler von Trina Solar: „Dies stellt einen Meilenstein in der Solarzellenforschung mit einem verbesserten IBC-Zellenwirkungsgrad von 24,4 % dar.“

Der neue Wirkungsgrad bringt IBC-Zellen einen Schritt näher an das Schlagen der rekordverdächtigen PERL-Zelle – einer weiteren australischen Erfindung (entwickelt an der UNSW) –, die einen Wirkungsgrad von 25 % hat.

Standarddesigns von Silizium-Solarzellen (einschließlich der PERL-Zelle von UNSW) verfügen sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite über elektrische Kontakte. Im Vergleich dazu befinden sich beim IBC-Design (siehe Abbildung oben) beide Kontakte auf der Rückseite der Zelle. Dies hat das Potenzial, Widerstandsverluste zu verringern und ermöglicht eine engere Packung der Zellen in einem Modul. Die resultierenden Module haben eine höhere Stromabgabe sowie eine bessere Ästhetik.

Zellendesigns mit rückseitigem Kontakt sind in letzter Zeit erneut auf Interesse gestoßen, da neue Fortschritte die Möglichkeit nahelegen, mit IBC-Zellendesigns bis zu 26 % zu erreichen. Obwohl der in dieser Arbeit erreichte Wirkungsgrad von 24,4 % unter diesem theoretischen Maximum liegt, ist er nur 0,6 % weniger effizient als der langjährige Weltrekord von 25 % und stellt „den höchsten bisher unabhängig bestätigten Wirkungsgrad einer herkömmlichen IBC-Solarzelle dar“. “, so Professor Andrew Blakers von der ANU Research School of Engineering.

Diagramm einer Solarzelle mit ausschließlich rückseitigem Kontakt. (Bild über Australian National University.)

Nur sehr wenige Hersteller haben es geschafft, hocheffiziente IBC-Module zu niedrigen Kosten auf den Markt zu bringen, wobei Sunpower eine bemerkenswerte Ausnahme bildet. Obwohl noch keine Kostendetails bekannt gegeben wurden, deutete Blakers an, dass die Technologie für die Massenproduktion bereit sei. „Die Arbeit wird voraussichtlich zu kommerziellen Solarzellen mit verbessertem Wirkungsgrad führen, sodass aus einer bestimmten Fläche des Solarmoduls auf dem Dach mehr Strom erzeugt werden kann“, sagt er.

Trina Solar hat bereits kommerzielle IBC-Solarzellen und 72-Zellen-Module in voller Größe hergestellt, die einen Wirkungsgrad von über 22 % auf Zellebene und eine Modul-Spitzenleistung von 238 W erreicht haben. Im Labor hergestellte Zellen, wie die in der neuen Arbeit, sind typischerweise viel kleiner als solche kommerziellen Zellen; Wenn es jedoch erfolgreich in Module voller Größe integriert werden kann, könnte Trina bald in der Lage sein, die 260-W-Marke (Spitze) zu überschreiten.

Die Nachricht ist nicht nur eine willkommene Nachricht für Trina und die PV-Branche, sondern erfüllt auch den Stolz der australischen Forschungs- und Entwicklungsabteilung, die trotz des dramatischen Rückgangs weiterhin relevant bleibt und ihre lange Geschichte als Innovationstreiber in der PV-Branche fortsetzt Die PV-Produktion im Land hat in den letzten Jahren zugenommen.