Der Wirkungsgrad marktüblicher Solarmodule lässt sich nur noch begrenzt steigern. Deutlich mehr Potenzial bietet der Einsatz von zwei lichtaktiven Schichten in Tandem Solarmodulen. Das schreibt das Karlsruher Institut für Technologie am 02. September 2019 in einer Pressemeldung. Im Projekt „Capitano“ forscht das Institut mit Dünnschichtsolarmodulen auf Basis von Perowskit-Halbleitern in Kombination mit Halbleitern aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen. Die Kombination soll Tandem Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von über 30 Prozent ermöglichen, mit allen Vorteilen der Dünnschicht-Technologie.

Für jede Wellenlänge eine eigene Solarzelle

Bei CIGS-Perowskit-Modulen wird der sichtbare Anteil des Sonnenlichts von Perowskit-Solarzellen zur Stromerzeugung genutzt. Unter den Perowskit-Solarzellen liegen CIGS-Solarzellen, die das Licht im Infrarot nahen Spektrum in Strom wandeln. Das Licht im Infrarot nahen Spektrum durchdringt nahezu verlustfrei die Perowskit-Solarzelle. Beide Solarzellen werden in Dünnschichttechnologie hergestellt. Das bedeutet günstige Produktion bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad. Anwendungsfelder sehen die Forscher unter anderem in der gebäudeintegriertne Photovoltaik.

Das Forschungsprojekt „Capitano„ wurde im Juli 2019 gestartet und läuft drei Jahre. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert es mit insgesamt rund 5,2 Millionen Euro.

Entwicklung geht weiter

Die Entwicklung der Modulleistung geht also weiter, der Flächenbedarf pro Kilowattstunde schrumpft kontinuierlich. Schon heute reicht ein Reihenhausdach, um mit Photovoltaikmodulen den Jahresstrombedarf eines 4 Personen-Haushaltes zu decken. In naher Zukunft könnten Doppelzell-Fassaden-Module mit CIGS-Perowskit-Technologie ganze Gebäude mit Strom versorgen. So stellen sich das zumindest die KIT-Forscherinnen und Forscher vor.

Manfred Gorgus