Auf der Suche nach saubererer und nachhaltigerer Energie durchläuft die Photovoltaikindustrie (PV) eine transformative Revolution mit dem Ziel, eine höhere Umwandlungseffizienz zu erreichen. Auch wenn das Ziel einer 100-prozentigen Konvertierung noch in weiter Ferne liegt, bringt uns jeder technologische Fortschritt näher daran. Kurz- und mittelfristige Durchbrüche legen den Grundstein für langfristige Fortschritte. Das Zeitalter der neuen Energie ist angebrochen. Photovoltaik versorgt mittlerweile unzählige Haushalte mit Strom und liefert saubere, erschwingliche und nachhaltige grüne Energie, die unserem Planeten zugute kommt.

Vermächtnis und Entwicklung: BSF-Zellen

Die Back Surface Field (BSF)-Technologie, eine der frühesten bei polykristallinen schwarzen Siliziumzellen, leidet unter erheblichen photovoltaischen Verlusten aufgrund der Infrarotreflexion, was zu einem Umwandlungswirkungsgrad von weniger als 20 % führt. Während sich der Markt hin zu effizienteren Alternativen verlagert, verblasst die BSF-Technologie allmählich.

Derzeitiger Leiter: PERC Cells

Die PERC-Technologie (Passivated Emitter and Rear Cell) dominiert die Großserienproduktion in der Solarindustrie und erreicht mit einem Umwandlungswirkungsgrad von 23,3 % im Jahr 2023 einen deutlichen Sprung. Ihre Siliziumdioxid-Passivierungsschicht verbessert die Sonnenlichtabsorption und verbessert dadurch die Effizienz. PERC-Zellen sind mit hocheffizienten Zelltechnologien kompatibel und dienen als Plattform für die weitere Entwicklung.

Neue Vorteile: TopCon Cells

TopCon-Zellen (Tunnel Oxide Passivated Contact), der neue Favorit der Branche, erreichten im Jahr 2023 einen Umwandlungswirkungsgrad von 25 %, was einer Effizienzsteigerung von etwa 1,5 % gegenüber ihren p-Typ-Pendants entspricht. PERC-Zellen werden nach und nach ersetzt, um zur tragenden Säule der Branche zu werden.

Potenzial der nächsten Generation: HJT

Zellen mit Heterojunction-Technologie (HJT) bieten eine zusätzliche Effizienzsteigerung von 0,2–0,3 % gegenüber TopCon. Darüber hinaus steigern sie die Produktionseffizienz in der Massenproduktion um 2 % und reduzieren gleichzeitig den Verbrauch von Hilfsmaterialien wie Silberpaste, was für die Kostensenkung entscheidend ist.

Strahlende Zukunft: Perowskit-Zellen

Obwohl sich Perowskit-Zellen noch im experimentellen Stadium befinden, versprechen sie, die PV-Effizienzstandards neu zu definieren. Mit Wirkungsgraden zwischen 30 und 40 % übertreffen sie siliziumbasierte Technologien und bieten den Vorteil kürzerer Produktionszyklen, obwohl die Machbarkeit einer Großserienfertigung noch abzuklären ist.

Während die PV-Branche Innovationen einführt, um der Nachfrage gerecht zu werden, wird das Aufkommen iterativerer Technologien die Zukunft prägen. Das unermüdliche Streben nach einer höheren Umwandlungseffizienz sowie die Notwendigkeit der Kostensenkung positionieren PV als gängige Energiequelle. Der Fortschritt in der Solartechnologie ist nicht nur eine Geschichte wissenschaftlicher Durchbrüche; Es ist eine Erzählung von kontinuierlicher Transformation und unermüdlicher Modernisierung, wobei jedes Kapitel uns einer saubereren, nachhaltigeren Energiezukunft näher bringt.

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