Anzeige

Start-up schafft Rekord-Wirkungsgrad bei Solarzellen

27. September 2021

Solarzellen
Kommerziell erhältliche Siliziumsolarzellen enthalten Silber, aber ein australisches Start-up zeigt, wie Kupfer einen nachhaltigeren Weg in die Zukunft bieten kann.
Foto: panthermedia.net/Petkov
Solarenergie ist einer der großen Hoffnungsträger bei erneuerbaren Energien. Als Herausforderung bleibt, den Wirkungsgrad von Solarzellen zu maximieren. Jetzt berichtet ein Start-up von 25,54% – und leistet sogar einen Beitrag zur Nachhaltigkeit.
Anzeige
Anzeige


Bundesweit wurden knapp zwei Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von etwa 54 Gigawatt installiert, Stand 2020. Sie erzeugen etwa 51,4 Terawattstunden Strom im Jahr. Flächen stehen nur begrenzt zur Verfügung – in dicht bebauten Regionen fehlt Platz. Und nicht jedes Dach eignet sich, um Solarzellen anzubringen. Damit bleibt als Strategie, den Wirkungsgrad von Solarzellen zu erhöhen. Etliche Ingenieurinnen und Ingenieure arbeiten weltweit an dieser Herausforderung. Ein Durchbruch ist jetzt SunDrive Solar gelungen.

Silizium-Solarzellen: Weltrekord gebrochen

Das australische Start-up erhielt vom Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) die Zertifizierung, dass innovative Silizium-Solarzellen in kommerzieller Größe einen Wirkungsgrad von 25,54 % erreicht haben. Dieser Wert übertrifft den bisherigen Weltrekord von 25,26% von LONGi Solar, China. Silizium ist derzeit die dominierende Solarzellentechnologie und diese Technologie: 95% aller im Jahr 2020 installierten Module basieren darauf.

Anzeige
Anzeige

Was die Leistung von SunDrive noch bemerkenswerter macht, ist, dass Kupfer anstelle von Silber verwendet wird, um den elektrischen Strom aus den Zellen abzuleiten. Kupfer ist als Rohstoff rund 100-mal günstiger als Silber und weit verbreitet. Kosten für neue Solarmodule könnten deutlich sinken.

Dünnschicht-Photovoltaik: Solarzellen: Wirkungsgrad-Rekord stellt alles in den Schatten

Solarzellen: Steigende Nachfrage könnte zu Rohstoff-Engpässen führen

Zum Hintergrund: SunDrive stellt sich bereits seit 2015 der Herausforderung, Silber in kommerziell nutzbaren Silizium-Solarzellen durch Kupfer zu ersetzen, um langfristige Perspektiven der Technologie zu verbessern. Da sich etliche Länder weltweit in den kommenden Jahrzehnten auf erneuerbare Energien umstellen werden, rechnen viele Firmen mit einer steigenden Nachfrage. Engpässe erwarten Firmen derzeit nicht.

Anzeige
Anzeige

Die Expertin befürchtet, Silber würde aufgrund fehlender Alternativen früher oder später aus minderwertigen Erzen gewonnen, was zu stärkeren Emissionen führen könnte.

Kupfer ist als Ressource nicht nur als Erz in vielen Ländern verfügbar, sondern auch kostengünstiger und leichter zu recyceln. Das Metall von verkupferten Solarmodulen lässt sich leichter aus alten Modulen zurückgewinnen und erneut nutzen.

Anzeige
Anzeige

Ungenutztes Energiepotenzial: Vom Dach aufs Wasser: Forscherteam bringt Solarmodulen das Schwimmen bei

Von der Doktorarbeit zum Start-up für Solarzellen

Doch wie lassen sich mit Kupfer kommerzielle Solarzellen bauen? Dieser Fragestellung haben sich Doktoranden der University of New South Wales (UNSW) gewidmet. Auf Grundlage ihrer wissenschaftlichen Arbeit, anfangs noch in einer Garage in Sydney, haben sie ein Unternehmen ausgegründet. Sie stellten 2019 eine Silizium-Solarzelle auf Kupfer- statt auf Silberbasis her, die zum effizientesten Modul in Industriegröße wurde, das jemals in Australien produziert wurde.

Im vergangenen Jahr erhielt das Start-up eine staatliche Förderung, um die Technologie von einer Zelle in Industriegröße auf ein kommerzielles Modul zu skalieren, das auf Dächern angebracht werden kann. Diese neuesten Zellen wurden kürzlich am Institut für Solarenergieforschung Hameln in Deutschland getestet, das dem Team Anfang des Monats die Zertifizierung für den neuen Weltrekordwirkungsgrad erteilte.

Solarzellen mit Rekordwerten unter Praxisbedingungen

Mit 25,54% übertrifft das australische Team den bisherigen Rekord für den Wirkungsgrad einer Silizium-Solarzelle in kommerzieller Größe von 25,26%, den das chinesische Unternehmen Longi aufgestellt hatte. Andere Silizium-Solarzellen haben diesen Wert im Labor bereits übertroffen, aber das Erreichen einer solchen Leistung bei Zellen in kommerzieller Größe, bei der sogar Kupfer anstelle von Silber verwendet wird, gilt als bemerkenswerter Schritt nach vorn.

Ihre Lösung erklären die Gründer in diesem Video:

Wie viel Silizium ist in einer Solarzelle?

95% aller Solarzellen werden aus Silizium gefertigt. Silicium kommt in der Natur als Quarz oder Silicat vor und wird vom Sauerstoff unter hoher Temperatur getrennt. Die photoaktive Schicht einer Solarzelle besteht aus einem Halbleitermaterial, das in der Regel Silizium ist. Die Leitfähigkeit von Halbleitern erhöht sich durch Zufuhr von Energie – bei Solarzellen in Form von Licht.

Über SunDrive

Das Unternehmen schafft  kostengünstige, effiziente und materialreichen Solarzellen. Das Start-up sitzt in South Sydney, Australien. 2015 gründeten die zwei UNSW-Absolventen Vince Allen und David Hu das Unternehmen, um die Entwicklung von Solarzellen in Australien zu beschleunigen. Sie wollen das Maximum aus dem Potenzial der Solarenergie herausholen.

Mehr zum Thema Solarzellen: 

  • Solartechnik aus Europa: Fraunhofer begleitet Aufbau von PV-Produktion in Andalusien
  • Photovoltaik: Solarzelle wird effektiver mit Pyramiden aus Nanokristallen
  • Weltrekord: Solarzelle erreicht ungeahnten Wirkungsgrad


Ein Beitrag von:

Anzeige
Anzeige

Top Stellenanzeigen

CAD-Konstrukteur (m/w/d)
Boyd Weiler GmbH & Co. KG

13.09.2026
Weiler-Simmerberg
Senior Ingenieur Systemintegration und KI-basierte Performancebewertung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Ingenieur Systemführung Operative Betriebsplanung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Bauprojektleiter (m/w/d)
Allbau Managementgesellschaft mbH

13.09.2026
Essen
Ingenieur* im Anforderungsmanagement
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH

13.09.2026
Langen
Bauingenieur / Bautechniker Kommunaler Tiefbau (m/w/d)
WipflerPLAN Planungsgesellschaft

13.09.2026
Donauwörth, Nördlingen, Pfaffenhofen an der Ilm, Lauf an der Pegnitz
Information Security Manager (all genders)
VINCORION Advanced Systems GmbH

13.09.2026
Wedel
Professur „Wirtschaftsinformatik und Datenbanken mit dem Schwerpunkt IT-Venture-Design, Digital Enterprise und innovativer Lehre in Makerspace-Settings (W2)“
Hochschule Düsseldorf University of Applied Sciences

13.09.2026
Düsseldorf
Senior-Ingenieur Auftragsengineering (m/w/d)
Mehrer Compression GmbH

13.09.2026
Balingen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hamm
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Dillenburg
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Dillenburg
BIM-Manager (w/m/d) Niederlassung Westfalen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster, Gelsenkirchen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Netphen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Netphen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Bochum
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bochum
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Osnabrück
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Osnabrück
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hagen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hagen
Bauleiter (m/w/d) im Bereich schlüsselfertigen Wohnungsbau
SCHEIDL

13.09.2026
Moosburg/Landshut
Projektingenieur Fachplanung Versorgungstechnik (m/w/d)
INGENIEURBÜRO ZAMMIT GmbH

13.09.2026
Achim, Celle, Salzgitter, Wolfsburg
Meister (m/w/d) für die mechanische Fertigung
Montanhydraulik GmbH

13.09.2026
Gelsenkirchen
Bauingenieur (w/m/d)
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bayreuth

Weitere Artikel



Anzeige
Anzeige