Südkoreanisches Team stellt mit <1 cm² großen Perowskit-CIGS-Tandemzellen einen Weltrekord von 26,7 % auf

de.wedoany.com-Bericht: Dem Korea Institute of Energy Research (KIER) ist es gelungen, eine Tandemsolarzelle aus einer Perowskit-Topzelle und einer CIGS-Bottomzelle (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) mit einem Wirkungsgrad von 26,7 % zu entwickeln. Dieser Rekord wurde vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) in Deutschland bestätigt und in die vom National Renewable Energy Laboratory des US-Energieministeriums gepflegte „Best Research-Cell Efficiency Chart" aufgenommen. Damit wurde der Effizienzrekord für Perowskit-CIGS-Tandemsolarzellen mit einer Fläche von weniger als 1 cm² gebrochen.

Beide in der Tandemanordnung verwendeten lichtabsorbierenden Materialien können als Dünnschichten hergestellt werden, was dieser Struktur die Möglichkeit bietet, gleichzeitig hohe Effizienz und eine leichte, flexible Form zu erreichen. Das KIER-Team erklärte, dass bei der Integration der beiden Zelltypen die Perowskit-Lichtabsorberschicht degradieren und einige der Teilschichten unnötig Licht absorbieren können, was die Gesamtleistung mindert. Um dies zu adressieren, analysierte das Team die Verlustquellen einzeln, entwickelte Grenzflächenmaterialien und Verarbeitungstechniken, um die Schädigung der Perowskitschicht zu verringern, und optimierte die Struktur der oberen transparenten Elektrode sowie der Ladungstransportschichten, um parasitäre Lichtabsorption zu reduzieren und Photostromverluste zu minimieren.

Das Forschungsteam maß im Labor einen Wirkungsgrad von 27 % für diese Zelle, gab jedoch keine weiteren Details bekannt. Der leitende Forscher In-Young Jeong erklärte, dass durch die Unterdrückung der Grenzflächen- und optischen Verluste bei der Integration von Perowskit und CIGS sowohl Effizienz als auch Stabilität gesteigert wurden; dieser Effizienzwert wurde durch ein weltweit anerkanntes Zertifizierungsinstitut verifiziert und als Rekordwert anerkannt, was eine objektive Validierung der technologischen Wettbewerbsfähigkeit darstellt.

Der bisherige Weltrekord in derselben Größenklasse lag bei 26,3 % und wurde im Juli 2025 vom Korea Institute of Science and Technology (KIST) aufgestellt.

Der aktuelle Weltrekord für Perowskit-CIGS-Tandemzellen mit einer Fläche von mehr als 1 cm² liegt bei 25,5 % und wird vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Humboldt-Universität zu Berlin gehalten; dieses Ergebnis wurde von der European Solar Test Installation (ESTI) bestätigt.

HZB-Forscher Farias Basulto erklärte kürzlich in einem Interview mit pv magazine, dass die Physik hinter der aktuellen Zellarchitektur zeige, dass 25,5 % nur der erste Meilenstein seien, da interne Tests mit ähnlichem Design bereits einen Wirkungsgrad von 27,5 % erreicht hätten; dieses Rekordergebnis von 25,5 % wurde ebenfalls in die „Solar Cell Efficiency Tables" aufgenommen.