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Neuer Rekord: Tandemsolarzelle schafft 32,5 Prozent Wirkungsgrad

Den aktuellen Weltrekord von Tandemsolarzellen aus einer Silizium-Unterzelle und einer Perowskit-Topzelle hat sich wieder das Helmholz Zentrum Berlin (HZB) gesichert. Die neue Tandemsolarzelle wandelt 32,5% der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie um.

fest / Quelle: pd / Montag, 19. Dezember 2022 / 18:41 h

Das HZB konnte die Effizienz von Perowskit/Silizium- Tandemsolarzellen erneut deutlich steigern. «Dies ist ein wirklich grosser Sprung nach vorne, den wir vor einigen Monaten noch nicht vorhergesehen haben.», sagt Prof. Steve Albrecht.

Modifikationen von Grenz- und Oberflächen

Sein Team nutzte eine verbesserte Perowskit-Verbindung und eine raffinierte Modifikation der Oberfläche. Die Postdocs Dr. Silvia Mariotti und Dr. Eike Köhnen, beides geteilte Erstautoren der Studie, haben eine Grenzflächenmodifikation entwickelt, bei der die Verluste der Ladungsrekombination weitgehend unterdrückt sind.



Foto der Perowskit/Silizium-Tandemsolarzelle. Zu sehen ist die aktive bläuliche Fläche in der Mitte des Wafers, die von der metallischen, silbrigen Elektrode eingeschlossen wird. /

Weiterhin haben sie spezielle analytische Messmethoden angewendet, um die grundlegenden Prozesse besser zu verstehen. Diese Entwicklungen wurden anschliessend erfolgreich in Tandemsolarzellen übertragen und durch Masterstudentin Lea Zimmermann mit weiteren optischen Verbesserungen kombiniert.

Der Erfolg war nur durch weitere technische und wissenschaftliche Expert*innen möglich, die an der Herstellung und Entwicklung der Tandemzellen beteiligt waren. Durch die Kombination aller Modifikationen wurden Höchstwerte für die Photospannung (Leerlaufspannung) und der neue Rekordwert der Effizienz für diese Tandemtechnologie erzielt.  

Rasante Fortschritte

In den letzten Jahren gab es eine kontinuierliche Steigerung der Wirkungsgradwerte durch verschiedene Forschungseinrichtungen und Photovoltaik-Firmen weltweit. Speziell die letzten Monate waren dabei sehr aufregend: Verschiedene Teams vom HZB konnten Ende 2021 einen Rekordwert von knapp unter 30% (29,8%) erzielen. Sie hatten dafür spezielle, periodische Nanotexturen in die Solarzellen eingebracht. Im Sommer dieses Jahres konnte dann die Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, diesen Wert nochmals deutlich übertreffen und als erster weltweit die 30% Barriere, durch eine zertifizierte Tandemzelle mit 31,3% Effizienz, knacken.



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«Ausländer-Kredit» für Investitionen in der Heimat? Immer öfter - gerade auch vor den Ferien - wird das Beratungsteam von kredit.ch angefragt, ob auch in der Schweiz lebende Ausländer die Möglichkeit haben, einen günstigen, fairen Kredit zu erhalten. Fortsetzung



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Radiolino - Grosses Radio für kleine Ohren Radiolino ist das erste deutschsprachige Web-Radio der Schweiz für Kinder zwischen 3 und 12 Jahren. Das Programm richtet sich aber auch an Eltern, Grosseltern, Onkeln und Tanten, sprich an die ganze Familie. Fortsetzung







Energie

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Klimawandel - Immer der Sonne nach Die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen, erfordert einen möglichst raschen Umbau des Energiesystems. Doch die Geschwindigkeit dieses Umbaus ist physikalisch begrenzt. Eine Empa-Studie berechnet nun den Einfluss von Energiespeichern auf die maximal mögliche Transitionsgeschwindigkeit - und damit auch auf die Wahrscheinlichkeit, die Klimakrise erfolgreich zu meistern. Fortsetzung



Böden bringen Leben in Siedlungen Gesunde Böden sind für die Lebensqualität unverzichtbar: Sie sind die Grundlage der Landwirtschaft, für Bäume, Gärten und Parks. Bei starken Niederschlägen saugen sie Regenwasser auf, und an Hitzetagen kühlen sie die Luft. Damit Böden ihre vielfältigen Funktionen wahrnehmen können, braucht es Sorgfalt im Umgang mit ihnen. Fortsetzung


Wie sehen die Fenster der Zukunft aus? Fünf Dinge soll ein Fenster leisten: Licht hereinlassen, Wärme dämmen, Belüftung ermöglichen und einbruchssicher sein. Längst sind Forschungseinrichtungen dabei, neue Funktionen für Fenster zu erschliessen. Teilweise klingen die Perspektiven nach Science Fiction, doch der Science-Anteil überwiegt klar. Im Folgenden finden Sie einige potenzielle Entwicklungen für die kommenden Jahre. Fortsetzung


Umwelt

Eine nostalgische Zeitreise in die Anfangszeit des alpinen Tourismus Das Hotel Fex im malerischen, autofreien Fextal ermöglicht seinen Gästen eine Reise zurück zu den Ursprüngen des Alpentourismus. Viele seiner originalen Einrichtungsstücke aus der traditionsreichen Geschichte seit den 1850er-Jahren sind noch erhalten und verleihen dem prachtvoll gelegenen Hotel ein romantisches Flair. Neben dem beeindruckenden Bergpanorama lässt auch die Speisekarte mit regionalen Spezialitäten keine Wünsche offen. Fortsetzung


Wassersparen beim Duschen - Sparduschkopf sei Dank Sparduschköpfe sind wirklich eine Erfindung, die uns das Wassersparen so viel leichter macht. Anstatt den Strahl der Dusche einfach nur zu regulieren und dabei zu hoffen, dass man die richtige Temperatur trifft und trotzdem weniger Wasser verbraucht, gibt es Sparduschköpfe. Diese speziellen Köpfe reduzieren den Wasserdurchsatz und sparen damit jede Menge Wasser - bis zu 50% weniger als herkömmliche Duschköpfe werden durchgelassen. Fortsetzung


Wissen

Flow-Erlebnisse können GenZ zum Online-Shopping zwingen Eine kürzlich durchgeführte Umfrage unter Studenten in Italien ergab, dass Smartphone-Sucht und zwanghaftes Online-Shopping zusammenhängen. Ausserdem verstärken die geistigen Aktivitäten, die eine Person zur Regulierung ihrer Stimmung einsetzt, diesen Zusammenhang. Fortsetzung


Hohe Bildungsbeteiligung im Jahr 2021 mit Steigerungspotential bei der Zufriedenheit 68% der Bevölkerung haben 2021 eine Ausbildung oder eine Weiterbildung besucht oder sich selbstständig weitergebildet. Während sich vor allem Personen im Alter bis 34 in Ausbildung befinden, liegt die Weiterbildungsteilnahme der Personen von 25 bis 60 Jahren bei um die 50% und nimmt erst danach deutlich ab. Fortsetzung


Boulevard

Immer mehr übergewichtige Menschen in der Schweiz und Europa Obwohl der Trend bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen in Richtung Fitness und gesunde Ernährung geht, ist es bei älteren Menschen ganz anders. Immer mehr Personen über 30 sind übergewichtig, da sie entweder Sport vernachlässigen oder nicht auf ihre Ernährung achten. Zudem kommt es bei immer mehr Leuten zu der Situation, dass sie in einem Bürojob tätig sind und sich daher auch ausserhalb des Sports nicht mehr bewegen. Fortsetzung


Wie Cobots sich in der Industrie durchsetzen werden Cobots oder kollaborative Roboter haben die Fertigungsindustrie revolutioniert. Ihre Fallstudien zur Prozesseffizienz, Kostensenkung, Automatisierung und Zusammenarbeit zwischen Maschine und Mensch werden auch in anderen Branchen nachgeahmt. Fortsetzung


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Projektleiter PV Kraftwerke (m/ w/ d) 80-100% Emmen (Rathausen) Mein zukünftiger Alltag Du bist als Teil des PV-Teams die treibende Kraft bei der CKW für die Umsetzung unserer...   Fortsetzung