Perowskit trifft Silizium: Trina Solar erreicht 29,2 Prozent Wirkungsgrad

Trina Solar hat ein Solarmodul vorgestellt, das die Marke von 900 Watt Spitzenleistung erstmals überschreitet. Das Tandem-Modul aus Silizium und Perowskit erreicht 907 Watt bei einem Wirkungsgrad von 29,2 Prozent. Die Prüfgesellschaft TÜV SÜD bestätigte den Wert unabhängig. Damit setzt der chinesische Hersteller einen neuen Weltrekord für die Leistung von Tandem-Modulen und verschiebt zugleich die Grenze dessen, was mit kommerziell gefertigten Solarpaneelen möglich ist. Klassische Siliziumzellen nähern sich seit Jahren ihrem physikalischen Wirkungsgradlimit, weshalb die Branche zunehmend auf Tandemkonzepte setzt, um aus derselben Modulfläche mehr Strom zu gewinnen.

Zwei Schichten, ein Modul

Im Zentrum der Entwicklung steht eine Zwei-Terminal-Tandemzelle. Sie verbindet eine Bottom-Zelle aus n-Typ-TOPCon-Silizium mit einer Top-Schicht aus Perowskit. Beide Materialien nutzen unterschiedliche Bereiche des Sonnenspektrums: Die Perowskit-Schicht fängt energiereiche, kurzwellige Strahlung ein, während die Silizium-Schicht darunter jene Wellenlängen verarbeitet, die sonst ungenutzt durch das Material wandern würden. Das Modul misst 2.384 mal 1.303 Millimeter und basiert auf der 210-Millimeter-Wafer-Technologie, mit der Trina Solar bereits frühere Rekorde erzielt hat.

Vom Labor in die Fertigungslinie

Anders als viele Perowskit-Rekorde der vergangenen Jahre stammt dieser nicht aus einer Laborzelle im Quadratzentimeterbereich, sondern aus einem Modul in Serienformat. Trina Solar setzt dafür auf Schlitzdüsenbeschichtung und ein dampfunterstütztes Kristallisationsverfahren, um die Perowskit-Schicht auch über große Flächen gleichmäßig aufzutragen. Eine zusätzliche Tunnelkontaktschicht aus Indiumzinnoxid reduziert Verluste durch Rekombination an der Grenzfläche zwischen den beiden Halbleitern. Eine widerstandsfähige Verkapselung schützt die empfindlichen Schichten vor äußeren Einflüssen.

Die Haltbarkeitsfrage

Perowskit-Materialien reagieren empfindlich auf Hitze, Feuchtigkeit und UV-Strahlung, ein Punkt, der die kommerzielle Nutzung dieser Technologie bislang gebremst hat. Trina Solar erklärt, das neue Modul habe die Prüfnormen IEC 61215 und IEC 61730 bestanden, darunter Tests zu Feuchtwärme, Temperaturwechseln und UV-Alterung. Diese Prüfungen gelten in der Photovoltaik-Industrie als Mindestanforderung für die Marktreife und liefern damit ein erstes Indiz, dass sich die Stabilität von Tandem-Modulen den Werten klassischer Siliziumpaneele annähert.

Schritt für Schritt zur Serienreife

Der aktuelle Rekord baut auf einer Reihe früherer Meilensteine auf. Im Dezember erreichte eine Tandemzelle im 210-Millimeter-Halbzellenformat einen zertifizierten Wirkungsgrad von 32,6 Prozent, ein dazugehöriges Modul kam auf 865 Watt. Trina Solar gibt an, in den vergangenen beiden Jahren auf diese Weise insgesamt 37 globale Bestwerte bei Zelleffizienz oder Modulleistung aufgestellt oder gebrochen zu haben. Für 2026 plant das Unternehmen, die Fertigungslinie für Perowskit-Silizium-Tandemmodule auszubauen. Größere Liefermengen für den Markt erwartet Trina Solar jedoch erst für die Jahre 2028 und 2029. Bis dahin bleibt die Frage offen, ob sich die Laborwerte im Dauerbetrieb auf Dächern und in Freiflächenanlagen halten lassen. Die chinesische Solarindustrie, die schon heute den größten Teil der weltweiten Modulproduktion stellt, sichert sich mit Ergebnissen wie diesem ihre Position als Taktgeber für die nächste Technologiegeneration der Photovoltaik. Für Betreiber von Solaranlagen verspricht die Tandemtechnologie zudem geringere Kosten pro installiertem Watt, da sich Perowskit-Schichten mit weniger energieintensiven Verfahren herstellen lassen als klassische Siliziumzellen.

via PV-Magazine