Physikalisches Verhalten und energetische Bewertung von Solarzellen mit einem oder mehreren Übergängen unter realistischen Bezugsbedingungen

Im Rahmen eines BMFT-Vorhabens wurde in den letzten vier Jahren das ISE-Kalibrierlabor für Photovoltaik aufgebaut. Auf der Basis der dabei aufgebauten Apparaturen und der damit gewonnenen Erkenntnisse ist nun ein neues Vorhaben zum Studium des physikalischen Verhaltens und der energetischen Bewertung von Solarzellen angelaufen, das im vorliegenden Artikel beschrieben wurde. Das Vorhaben ist in drei Arbeitsbereiche gegliedert: Im Arbeitsbereich Kalibrierung sollen weiterhin Bestimmungen des Wirkungsgrades unter Standardbezugsbedingungen (SRC) durchgeführt werden. Ziele für das neue Vorhaben sind die Pflege der Meßtechnik an unkonventionellen Solarzellen, die Erweiterung auf Stapelsolarzellen und Konzentratorsolarzellen, sowie der Aufbau einer eigenen Primärkalibrierung von Referenzzellen. Im Bereich Jahreswirkungsgrad soll ein neues Verfahren zur energetischen Bewertung von Solarzellen entwickelt werden, das den Wirkungsgrad bzw. den Energieertrag von Solarzellen unter realistischen Bez ugsbedingungen (RRC) gestattet. Ziel des Vorhabens ist es die wichtigsten Solarzellenarten (incl. Stapelsolarzellen) Jahreswirkgungsgrade zu berechnen, indem eine meteorologische Datenbasis mit einem Solarzellenmodel verknüpft wird. Insbesondere sollen für die Berechnungen keine langwierigen Feldmessungen am Prüfling nötig sein. Im Bereich Modell von Solarzellen soll für kristalline Solarzellen ein, gegenüber dem 2-Dioden-Modell verbessertes Modell der I/U-Kennline erarbeitet werden. Darüber hinaus soll für die wichtigsten anderen Arten von Solarzellen, insbesondere Stapelsolarzellen, ein Verfahren entwickelt werden, um die Berechnung von Jahreswirkungsgraden möglich zu machen. Die Ergebnisse aus diesem Bereich werden zum einen durch die Messungen in den beiden anderen Arbeitsbereichen überprüft, zum anderen sind die im Falle der "Kalibrierung" hilfreich für das Verständnis der Meßobjekte und im Falle "Jahreswirkungsgrad" notwendige Vorausetzungen für das gesamte Konzept.