de.wedoany.com-Bericht: Oxford PV hat gemeinsam mit dem deutschen Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) einen neuartigen Photovoltaik-Modulprototypen vorgestellt, der Tandem-Perowskit-Silizium-Solarzellen mit der Matrix-Shingling-Technologie kombiniert und in zwei Prototypversionen einen Wirkungsgrad von 25,6 % erreicht.
Das neue Design wird in der kommenden Woche auf der Intersolar Europe in München präsentiert. Stefan Glunz, Leiter der Abteilung Photovoltaik am Fraunhofer ISE, erläuterte, dass die Tandemzellen von Oxford PV in Shingle-Streifen geschnitten, mit leitfähigem Klebstoff elektrisch verbunden und verkapselt werden. Das Modul ist in einer Glas-Glas-Bauweise mit Randversiegelung ausgeführt, um die feuchtigkeitsempfindlichen Solarzellen zu schützen. Glunz zeigte sich erfreut, in diesem Modul zwei europäische High-Tech-Ansätze vereinen zu können. Ed Crossland, Chief Technology Officer von Oxford PV, betonte die Komplementarität der Technologien: Die Tandem-Technologie und das Shingling ergänzten sich technisch hervorragend. Da Perowskit-Silizium-Solarzellen eine geringere Stromdichte aufweisen, könnten sie in breitere Streifen geschnitten werden, was die Produktivität steigere. Crossland erklärte, dass Tandemsolarzellen im Vergleich zu herkömmlichen Zellen eine höhere Spannung und einen höheren Wirkungsgrad böten; die geringere Stromdichte helfe, Widerstandsverluste im Modul zu reduzieren. Die Klebeverbindung der Matrix-Shingling-Technologie sei ein Niedertemperaturprozess, der ohne Kupferverbinder auskomme, was die Betriebskosten senke und mechanische Spannungen im Modul verringere.
Das neue Design wurde in zwei Prototypmodulen umgesetzt: einer Dachversion mit einer Fläche von 1,92 m² und einer Leistung von 491 W sowie einem bifazialen Modell mit einer Fläche von 2,13 m² und einer Leistung von 546 W. Beide Institute gaben an, dass beide Module über die gesamte Modulfläche einen Wirkungsgrad von 25,6 % erreichen. Auf eine Frage von PV Tech antwortete Crossland, dass die Bauweise des Prototypmoduls vollständig mit der Massenproduktion kompatibel sei. Er führte weiter aus, dass die HyPERcell-Zelltechnologie von Oxford PV mit verschiedenen Verschaltungsmethoden kompatibel sei. Das aktuell vorgestellte Produkt habe einen Wirkungsgrad von 25 % und eine Lebensdauer von 10 Jahren; kontinuierliche Verbesserungen würden helfen, das Roadmap-Ziel eines Wirkungsgrads von 27 % und einer Lebensdauer von 20 Jahren bis 2027 zu erreichen – unabhängig vom Moduldesign. Noch in diesem Jahr werde ein Produkt mit einem Wirkungsgrad von 26 % vorgestellt.
Tandemmodule, die Perowskit- und Silizium-Photovoltaik kombinieren, gelten weithin als wichtige Weiterentwicklung im Technologiefahrplan der Solarenergie. Das Aufbringen einer Perowskitschicht auf Siliziumzellen kann die Umwandlungseffizienz deutlich steigern und die theoretischen Grenzen reiner Siliziumzellen durchbrechen. Oxford PV ist führend in der Entwicklung der Tandem-Technologie und treibt die kommerzielle Umsetzung in seiner Pilotproduktionsstätte in Brandenburg an der Havel voran. Die Matrix-Shingling-Technologie des Fraunhofer ISE verwendet leitfähigen Klebstoff, um die Solarzellenstreifen überlappend und versetzt anzuordnen – ähnlich wie Dachziegel –, sodass die gesamte Modulfläche vollständig bedeckt ist und eine hohe Toleranz gegenüber Teilverschattung aufweist. Das Fraunhofer ISE gab an, dass die Matrixanordnung es dem Strom ermögliche, verschattete Bereiche zu umgehen; je nach Verschattungsgrad könne im Vergleich zu konventionell verschalteten Photovoltaikmodulen bis zu doppelt so viel Leistung erzeugt werden.
Dieses neuartige Photovoltaikmodul ist Teil des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekts „HoTSun". Die beiden Module werden in der kommenden Woche in München ausgestellt. Innovationen im Solarzellendesign werden auch ein Diskussionsthema auf der PV CellTech USA Conference sein, die vom 13. bis 14. Oktober 2026 in San Francisco stattfindet.
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