Dieses Limit existiert aber nur, weil Sonnenlicht eine Mischung verschiedener Wellenlängen mit unterschiedlicher Energie ist. Mit Licht aus nur einer Wellenlänge kann man durch passende Wahl der Bandlücke eine praktisch beliebig effiziente Umwandlung erreichen – aber eben nur unter solchen Laborbedingungen. Dabei kommt man regelmäßig auf Werte über 90%, was dann genauso regelmäßig zu mehr oder weniger absichtlich missverständlich formulierten Pressemeldungen und sensationellen Überschriften führt.
Das Ende der Fahnenstange hat man mit den 33,7% aber noch nicht erreicht. Denn wie wir oben schon gesehen haben, kann man Licht mit zu wenig Energie einfach durch die Zelle hindurch lassen. Die obere Schicht kann mit einer größeren Bandlücke das energiereiche Licht effektiver ausnutzen. Das durchgelassene Licht kommt dann auf eine Schicht mit kleinerer Bandlücke und kann noch voll genutzt werden. Die obere Schicht ist dafür verantwortlich, dass die Effizienz steigt.
Wobei man hier unter “einfach” besser ein “möglich, aber überhaupt nicht billig” verstehen sollte. Das durchgelassene Licht darf nicht den Stromleitern der unteren Schicht zum Opfer fallen, womit man noch eine Schicht transparenter Leiter hat. Dazu kommt, dass man nicht mehr frei in der Substratwahl ist und so weiter. Die ganze Produktion wird damit viel diffiziler als bei einer Solarzelle mit nur einer Schicht. In der Raumfahrt, wo Kosten praktisch keine Rolle spielen, ist das Verfahren trotzdem verbreitet.
Das soll für diesen Post genügen. Wie genau man so eine Solarzelle aufbaut, wie dort Strom entsteht, wo es Verluste gibt, wie man mit welchen Stoffen welche Bandlücken erzeugen kann und so weiter, kommt dann in weiteren Postings.
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