Konzentrator-Photovoltaikmodul erreicht Wirkungsgrad von 36,8 Prozent

Doktorand für Konzentrator-Modul ausgezeichnet

EyeCon Konzentratormodul mit einer Fläche von 144 Quadratmillimetern. © Fraunhofer ISE

Juan Francisco Martínez Sánchez, Doktorand am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, wurde auf der 14. Internationalen CPV Konferenz in Puertollano, Spanien, mit dem Student Award ausgezeichnet. Sein Konzentrator-PV-Modul nutzt nicht nur das direkte Sonnenlicht, sondern auch Streulicht und Diffusstrahlung und erreicht so bis zu 36,8 Prozent Modulwirkungsgrad.

Gemessen wurde der Spitzenwert von 36,8 Prozent auf dem Dach des Fraunhofer ISE, dort arbeiten die Forscher bereits an weiteren Wirkungsgradsteigerungen. "Wir freuen uns über diese Auszeichnung", sagt Dr. Frank Dimroth, Abteilungsleiter für III-V Photovoltaik und Konzentratortechnologie. "Das EyeCon Modul bietet die Chance unsere höchsteffiziente Konzentratortechnologie auch in Ländern einzusetzen, in welchen die Sonne nicht immer direkt vom Himmel scheint. Damit erweitert sich der Markt für solche PV Systeme, welche den höchsten Energieertrag pro Fläche liefern."

Die Konzentrator-Photovoltaik wird seit mehr als 20 Jahren am Fraunhofer ISE entwickelt. Sie nutzt Linsen oder Spiegel, um das direkte Sonnenlicht um einen Faktor 200-1000 auf besonders effiziente III-V-Halbleiter- Solarzellen zu lenken, welche entsprechend nur einen kleinen Teil der Modulfläche bedecken. Die Module werden auf Nachführeinheiten gebaut, um den Fokus der Optik immer genau auf der Solarzelle zu halten.

Bisher war ein Einsatz nur in Ländern mit hohem Direktstrahlungsanteil, wie Chile oder Süd-Afrika, wirtschaftlich interessant. Die neue Modultechnologie erweitert den Einsatzbereich auch auf Länder beispielsweise in Europa, in welchen gestreutes Licht zwischen 20 und 30 Prozent der eingestrahlten Leistung ausmacht. Dieses Licht wird von einer Silicium-Solarzelle in elektrischen Strom gewandelt, welche gleichzeitig als Kühlkörper für die III-V-Konzentratorzellen dient, berichtet das ISE. Diese Kombination aus Si- und III-V Technologie erlaube es, die höchsten Umwandlungseffizienzen auf Modulebene zu erreichen.

Bevor das Modul kommerziell erhältlich ist, müssen allerdings noch viele technologische Herausforderungen gemeistert und die Kosten weiter gesenkt werden. Auch müssen solche Systeme weiterhin sehr genau dem Sonnenstand nachgeführt werden. Damit eignen sich die Module nicht für die Montage auf Hausdächern, sondern sind primär für Freiflächenanlagen interessan. Quelle: Fraunhofer ISE / sth

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