Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03315.jsonl.gz/1573

Wirkungsgrad-Rekord für Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis
Die besten Materialien kombinieren
Mit Kombinationen von unterschiedlichen Halbleitermaterialien versuchen Forscher, den theoretisch mit dem Material Silicium erreichbaren Wirkungsgrad von 29,4 Prozent zu übertreffen und damit die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom noch effizienter zu gestalten. Ein vielversprechender Ansatz ist die Kombination von Siliciummaterial mit III-V-Halbleiterverbindungen wie Galliumarsenid. Eine Realisierungsoption ist, die III-V-Solarzellenstrukturen auf teure Galliumarsenid-Substrate abzuscheiden und diese danach mittels der Halbleiter-Bondingtechnologie auf eine Silicium-Solarzelle zu übertragen und das Galliumarsenid-Substrat wegzuätzen. Ein deutlich kostengünstigerer Realisierungsweg ist ein direktes Wachstum der III-V-Schichten auf die Silicium-Solarzelle. Hierzu ist es allerdings notwendig, die atomare Struktur sehr gut zu kontrollieren und zu erreichen, dass die Gallium- und Phosphoratome an der Grenzfläche zu Silicium die korrekten Gitterplätze einnehmen. Weiter muss der Abstand der Atome im Kristallgitter vergrössert werden, um schliesslich das Material Galliumarsenid herzustellen. Nun ist es gelungen, die Defektdichten in den III-V-Halbleiterschichten auf Silicium deutlich zu reduzieren und so eine III-V / Si-Tandemsolarzelle mit einem neuen Wirkungsgrad-Rekord von 22,3 Prozent herzustellen.
ise.fraunhofer.de