Das in Hohenstücken ansässige Unternehmen Oxford PV hat einen neuen Weltrekord beim Wirkungsgrad von Solarzellen in kommerzieller Größe aufgestellt. Die von dem Unternehmen entwickelte Zelle wandelt nach Angaben von Oxford 28,6 Prozent der Sonnenenergie in Strom um, wie vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme unabhängig bestätigt wurde. "Der neue Weltrekord ist ein weiterer Meilenstein auf dem Weg in Richtung Klimaneutralität und bei der Erreichung der Ausbaubauziele für Solarenergie in Deutschland und weltweit", heißt es aus dem Werk.

Oxford PV ist nach Unternehmensangaben "Vorreiter bei der Entwicklung von Solarzellen der nächsten Generation". Für deren Herstellung wird ein dünner Film aus dem Material Perowskit auf eine herkömmliche Silizium-Solarzelle aufgetragen. Die daraus entstehende sogenannte Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle erzeugt etwa 20 Prozent mehr Strom als herkömmliche reine Siliziumsolarzellen, die einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 22 bis 24 Prozent aufweisen.

Die neue Rekord-Solarzelle wurde der Oxford PV-Produktionsanlage in Brandenburg an der Havel hergestellt, in der bereits mit der Herstellung kommerzieller Tandem-Solarzellen begonnen wurde. Aktuell wird daran gearbeitet, die Produktion auf höhere Stückzahlen auszuweiten. Die Anlage in Brandenburg an der Havel mit mehr als 70 Mitarbeitern ist seit 2017 in Betrieb und beherbergt die weltweit erste Produktionslinie für Perowskit-auf-Silizium-Tandemsolarzellen.

Chris Case, der Chief Technology Officer bei Oxford PV, sagt: „Mit dem neuen Weltrekord konnten wir den Wirkungsgrad unserer Zellen im Vergleich zum ebenfalls von uns aufgestellten Weltrekord des letzten Jahres um mehr als 1,5 Prozentpunkte steigern. Damit konnten wir die in unserer Technologie-Roadmap vorgesehene Steigerung von einem Prozentpunkt pro Jahr sogar noch übertreffen. Die Rekordzellen werden auf derselben Produktionslinie gefertigt wie unsere kommerziellen Solarzellen, die einen Wirkungsgrad von 27 Prozent aufweisen und bereits strenge Leistungs- und Zuverlässigkeitsvorgaben erfüllen.“

Eine höhere Leistungsfähigkeit ist bei Solarzellen bares Geld wert. Auf einer gleichen Dach- oder Freifläche kann ein höherer Ertrag generiert werden.

Wo genau das Werk aktuell steht, erläutert David Ward, Chief Executive Officer von Oxford PV: „Auch wenn wir intensiv daran arbeiten, unsere Perowskit-auf-Silizium-Technologie für kleine Solarzellen in Forschungsgröße ständig weiterzuentwickeln, liegt unser Hauptaugenmerk auf der Verbesserung unserer kommerziellen Zellen und dem Hochfahren der Produktion. Unser Ziel ist es, die Tandemzellen gemeinsam mit unseren Solarmodulpartnern optimal für die Integration in die Solarmodule vorzubereiten. In diesem Jahr hat unser Team dahingehend bereits erhebliche Fortschritte gemacht, und wir stehen kurz davor, die innovativen Tandemsolarzellen an unsere Modulpartner auszuliefern.“

Eckdaten:
• Der Wirkungsgrad-Weltrekord wurde mit einer handelsüblichen M4-Solarzelle (258,15 cm2) erzielt, wie sie heute üblicherweise in Solarmodulen eingesetzt wird. Bei der Zelle handelt es sich um ein ‚zweipoliges‘ Bauteil, das durch Aufbringen einer Perowskit-Dünnschichtzelle auf eine herkömmliche Silizium-Heterojunction-Solarzelle hergestellt wird.

• Der Weltrekord von 28,6 Prozent übertrifft den bisherigen Weltrekord von Oxford PV für eine Zelle kommerzieller Größe, der im Mai 2022 vom Fraunhofer ISE mit 26,7 Prozent anerkannt wurde. Zuvor hatte das Unternehmen im Dezember 2020 mit einer Zelle in Forschungsgröße einen Wirkungsgrad-Weltrekord von 29,5 Prozent aufgestellt.

• Die Perowskit-auf-Silizium-Solarzellentechnologie von Oxford PV kombiniert eine ultradünne Schicht aus Perowskit, einem synthetischen Solarkonversionsmaterial, mit der herkömmlichen Silizium-Technologie, um eine leistungsfähigere Solarzelle zu schaffen, die mindestens 20 Prozent mehr Strom aus Sonnenlicht erzeugt als eine reine Siliziumzelle.