Trina Solar hat einen Modul-Prototyp mit einer Leistung von 841 Watt vorgestellt. Das Bauteil kombiniert eine Perowskit-Solarzelle mit einer klassischen Siliziumzelle in einer Tandem-Architektur und soll zeigen, wie weit sich die Leistungsgrenzen heutiger Solarmodule verschieben lassen.
Prototyp mit Rekordleistung
Trina Solar hat einen Modul-Prototypen präsentiert, der nach eigenen Angaben eine Leistung von 841 Watt erreicht. Das Bauteil basiert auf einer Tandem-Solarzelle, die eine Perowskit-Schicht mit einer klassischen Siliziumzelle kombiniert. Serienmodule aus reinem Silizium liegen derzeit meist zwischen 600 und 750 Watt.
Die höhere Leistung pro Solarmodul würde bedeuten, dass für dieselbe Anlagenleistung weniger Module benötigt werden. Das könnte besonders auf kleinen Dachflächen relevant werden, wo die verfügbare Fläche die maximale Anlagengröße begrenzt, etwa bei Reihenhäusern oder denkmalgeschützten Gebäuden in dicht bebauten Lagen.
Wie Perowskit-Silizium-Tandemzellen funktionieren
Klassische Siliziumzellen nutzen nur einen Teil des Sonnenspektrums effizient. Physikalisch liegt die Grenze für Einzelzellen bei rund 29 Prozent Wirkungsgrad. Tandemzellen stapeln zwei Halbleiterschichten mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit übereinander: Eine Perowskit-Schicht absorbiert kurzwelliges Licht, die darunterliegende Siliziumzelle nutzt das langwellige Licht, das die obere Schicht durchlässt. In der Kombination lassen sich so höhere Wirkungsgrade erzielen als mit reinem Silizium.
Trina Solar ist nicht das einzige Unternehmen, das an dieser Technologie arbeitet. Auch LONGi, JinkoSolar, Qcells, Meyer Burger und das britische Unternehmen Oxford PV haben in den vergangenen Jahren Laborrekorde bei Perowskit-Silizium-Tandemzellen gemeldet. In der Branche ist ein Wettlauf um die erste massentaugliche Serienproduktion im Gange, bei dem noch offen ist, welcher Hersteller zuerst zertifizierte Produkte liefert.
Kritischer Blick: Prototyp statt Serienreife
Der von Trina Solar genannte Wert stammt aus einer Unternehmensankündigung und wurde bislang nicht durch eine unabhängige Prüfstelle wie das Fraunhofer ISE oder das japanische AIST bestätigt. Zwischen einem funktionsfähigen Prototyp im Labor und einem massenproduzierten Photovoltaik-Produkt liegen in der Branche erfahrungsgemäß mehrere Jahre.
Offen bleibt vor allem die Langzeitstabilität der Perowskit-Schicht. Perowskit-Materialien gelten als empfindlich gegenüber Feuchtigkeit, Hitze und UV-Strahlung, was sich auf die Lebensdauer der Module auswirken kann. Hersteller geben für Siliziummodule üblicherweise Garantien von 25 bis 30 Jahren – vergleichbare Langzeitdaten für Tandemmodule liegen bislang nicht vor. Auch zu Serienfertigung, Markteinführung und Preis hat Trina Solar noch keine konkreten Angaben gemacht.
Wirkungsgrad in Zahlen
Aktuelle Serienmodule aus kristallinem Silizium erreichen Modulwirkungsgrade von etwa 21 bis 23 Prozent. Perowskit-Silizium-Tandemzellen haben in Laborversuchen verschiedener Forschungsgruppen bereits Zellwirkungsgrade von über 33 Prozent erreicht. Wie viel davon sich in einem serienreifen Modul mit Rahmen, Verschaltung und Witterungsschutz tatsächlich wiederfindet, ist eine andere Frage als der reine Laborwert einer einzelnen Zelle.
Für Installationsbetriebe bedeutet das: Wer heute plant, sollte weiterhin mit etablierten Siliziummodulen kalkulieren. Tandemtechnologie kann diese Planung in den kommenden Jahren ergänzen, ersetzt sie aber vorerst nicht.
Bedeutung für den deutschen Markt
Für deutsche Installationsbetriebe und Hausbesitzer bleibt die Ankündigung vorerst ohne unmittelbare praktische Relevanz. Solange keine zertifizierten Serienmodule verfügbar sind, ändert sich an der Auslegung von Wechselrichtern und an der Dachbelegung nichts. Mittelfristig könnten leistungsstärkere Tandemmodule aber vor allem für Aufdachanlagen mit begrenzter Fläche interessant werden.
Auch für Betreiber von Freiflächenanlagen und größere gewerbliche Projekte könnte eine höhere Flächeneffizienz mittelfristig Kosten senken, sofern sich die Technologie als langzeitstabil erweist. Bis belastbare Zertifizierungsdaten und unabhängige Wirkungsgradmessungen vorliegen, bewerten Marktbeobachter solche Ankündigungen in der Regel zurückhaltend.
KW Baustoffe GmbH aus Drensteinfurt beobachtet die Entwicklung neuer Modultechnologien und wird das Sortiment anpassen, sobald zertifizierte Tandemmodule in ausreichender Stückzahl und mit belastbaren Garantiedaten verfügbar sind.
Hausbesitzer und Installateure aus Drensteinfurt und NRW können sich bei der KW PV Solutions UG zur Photovoltaik-Planung beraten lassen.
Quellen: pv magazine Deutschland
