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Wissenschaftler aus der Schweiz schaffen ein flexibles Solarpanel mit Rekordwirkungsgrad

Wie Sie wissen, sind flexible Sonnenkollektoren gut, weil sie auf fast jeder Oberfläche mit einer komplexen Struktur platziert werden können. Dadurch wird der Anwendungsbereich von Solarmodulen stark erweitert, auch die sogenannte Rollenfertigung wird die Prozesskosten senken, die „grüne“ Energiequelle noch zugänglicher machen.

Flexible Platten gibt es schon lange, ihr Hauptproblem war jedoch die geringe Effizienz. Und in extremer wissenschaftlicher Arbeit scheint es Wissenschaftlern aus der Schweiz gelungen zu sein, es zu lösen.

 Empa-Wissenschaftler haben eine neue flexible Solarzelle CIGS mit einem Rekordwirkungsgrad von 21,38 % entwickelt.
Empa-Wissenschaftler haben eine neue flexible Solarzelle CIGS mit einem Rekordwirkungsgrad von 21,38 % entwickelt.
Empa-Wissenschaftler haben eine neue flexible Solarzelle CIGS mit einem Rekordwirkungsgrad von 21,38 % entwickelt.

Wie haben Sie die Effizienz von flexiblen Paneelen verbessert?

Forschungsteam der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt (EMPA) der Öffentlichkeit eine flexible Solarzelle demonstriert, die sie auf der Grundlage von CIGS erstellt haben - Verbindungen.

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Tests haben gezeigt, dass das neue flexible Solarmodul einen Wirkungsgrad von 21,38 % hat, ein neuer Weltrekord für diese Art von Solarmodul. Der bisherige Rekord lag bei 20,8%.

Auf den ersten Blick ist der Produktivitätsunterschied nicht so groß, aber diese Steigerung wurde dank langjähriger Arbeit von Wissenschaftlern ermöglicht.

CIGS-Zellen und Stadien ihrer Entwicklung

So erreichte die allererste CIGS-Zelle aus einer Verbindung von Kupfer, Indium, Gallium und Selen aus dem Jahr 1999 einen Wirkungsgrad von 12,8 %. Bis 2005 hatten die Ingenieure den Wirkungsgrad auf 14,1 % gesteigert, 2010 waren es bereits 17,6 %. Bereits 2011 erreichten die Wissenschaftler einen Wirkungsgrad von 18,7 %, 2013 lag der Wirkungsgrad bei 20,4 %.

Erst nach sechs Jahren harter Arbeit und ständigen Labortests konnte der Wirkungsgrad auf 20,8 % gesteigert werden. Dies war der Weg für CIGS-Panels zu ihrem nächsten Rekord von 21,38 %, was Flexibilität brachte in puncto Effizienz bis hin zu klassisch wirksamen Silizium-Paneelen, die durchgehend aktiv eingesetzt werden die Welt.

Wie hast du es geschafft einen neuen Rekord zu erreichen

Möglich wurde diese Rekordleistung durch Verbesserungen in der Niedertemperatur-Verbindungstechnologie. Verdampfung von Materialien, die zum Aufbau eines Halbleiterfilms auf der dünnsten Polymerschicht erforderlich sind.

Solche Einstellungen ermöglichten also eine Effizienzsteigerung, deren Realität von unabhängigen Experten des deutschen Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme bestätigt wurde.

So hielt das im Labor erhaltene Element den Wirkungsgrad von 21,38 % für einige Monate Dauertests aus, was eine direkte Bestätigung der ausreichend hohen Zuverlässigkeit der Technologie ist.

Trotz des klaren Erfolgs ist es noch zu früh, von einer vollwertigen kommerziellen Nutzung zu sprechen, denn Wissenschaftler haben noch einen langen Weg vor sich, um die Produktionsschritte von flexibler Solarenergie zu optimieren und zu verbessern Platten.

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