Bisher lag die magische Grenze bei 22 Prozent. Das war der Wirkungsgrad, den die Freiburger Forscher vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) erst vor wenigen Monaten für multikristallines Silicium aufgestellt hatten. Nun haben sie den Wert noch einmal gesteigert: die neue Rekordzelle wandelt 22,3 Prozent des Sonnenlichts in Solarstrom um.

„Noch vor wenigen Jahren hätte niemand angenommen, bei multikristallinen Zellen je über einen Wirkungsgrad von 22 Prozent zu kommen“, sagt eine Fraunhofer-ISE-Sprecherin im Gespräch mit bizz energy. Schon ein leicht höherer Wirkungsgrad führe zu spürbaren Kostensenkungen bei der Stromerzeugung, weil die Solarmodule in Kraftwerken dann für die gleiche Leistung weniger Fläche benötigten.

Effizienzlücke wird kleiner

Multikristallines Silicium hat derzeit mit rund 57 Prozent den größten Marktanteil an der weltweiten Solarmodulproduktion. Allerdings verlor es in Bezug auf die Effizienz in den vergangenen Jahren gegenüber monokristallinem Silicium, weil dessen Wirkungsgrade   deutlich stiegen. Letzteres ist in der Herstellung allerdings etwas teurer. Der Weltrekord von Fraunhofer verringert die Wirkungsgradlücke des multikristallinen Siliciums gegenüber dem monokristallinen Pendant wieder etwas – gute Nachrichten für günstigeren Sonnenstrom. Denn weltweit arbeiten Forschung und Industrie an der weiteren Senkung des Solarstrompreises, der in den vergangenen Jahren um 80 Prozent gesunken ist.

Die deutsche Forschung spielt dabei laut Fraunhofer eine führende Rolle. Die Steigerung der Solarzelleneffizienz sei Ergebnis einer kontinuierlichen Entwicklung und zeige die Stärke der europäischen Forschung. „Gleichzeitig weisen sie den Weg für den Einstieg Europas in eine Weltmarkt-relevante Produktion der nächsten Technologiegeneration“, sagt Stefan Glunz, Bereichsleiter am Fraunhofer ISE.

Rekord-Zelle in Amsterdam zu sehen

Die Fraunhofer-Forscher verwendeten für die Rekord-Zelle Silicium des Projektpartners Wacker und passten Kristallisation und Zellprozessschritte gezielt an. Und offenbar gibt es noch Luft nach oben: „Das Potenzial des Materials und der Zelltechnologie ist noch nicht ausgereizt“, teilt Fraunhofer ISE mit.

Die Forschungen der Freiburger werden im Rahmen des Projekts „MultiTOP“ durch das Bundeswirtschaftsministerium gefördert. Es läuft noch bis März 2018. Zu sehen sein wird die neue Solarzelle am 28. September bei der European Photovoltaic Solar Energy Conference in Amsterdam.

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit Weltrekordwirkungsgrad 22,3 Prozent (Foto: Fraunhofer ISE)