Tandem-Solarzellen: Das Potential in der Solarbranche
Die grüne Energiewende geht weiter und die Solarbranche ist dabei stetig auf dem Vormarsch. Neben den traditionellen Solaranlagen haben sich zudem neue Technologien wie beispielsweise Tandem-Solarzellen etabliert. Dieser Artikel möchte die Besonderheiten und das Potenzial von Tandem-Solarzellen aufzeigen.
Was sind Tandem-Solarzellen?
Tandem-Solarzellen sind eine neuartige Entwicklung in der Solarbranche. Wie der Name „Tandem“ schon vermuten lässt, handelt es sich dabei um eine Kombination zweier Zelltypen, die gemeinsam genutzt werden, um das Sonnenlicht effizienter in Strom umzuwandeln. Normalerweise kann eine Photovoltaikanlage nur einen bestimmten Teil des Sonnenlichtspektrums ausnutzen. Tandem-Solarzellen jedoch bestehen meistens aus einer Silizium-Solarzelle und einer Dünnschicht-Solarzelle (beispielsweise aus Perowskit), welche unterschiedliche Spektralbereiche des Sonnenlichts absorbieren und somit die Effizienz steigern.
Die Vorteile von Tandem-Solarzellen
Tandem-Solarzellen bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Solarzellen. Durch die Kombination von zwei Zellen, die verschiedene Spektren des Sonnenlichts absorbieren, kann die Effizienz deutlich gesteigert werden. Einige Studien deuten darauf hin, dass die Effizienz von Tandem-Solarzellen bis auf 30% oder sogar darüber hinaus gesteigert werden kann. Im Vergleich dazu: die durchschnittliche Effizienz von herkömmlichen Licht-Siliziumzellen liegt bei 15-20%.
Zudem sind Tandem-Solarzellen potenziell kosteneffizient. Die höhere Anfangsinvestition kann durch die höhere Energieausbeute kompensiert werden. Zudem sind Tandem-Solarzellen dünn und leicht, was ihre Anwendung und Installation vereinfacht. Dies kann besonders in urbanen Gebieten von Vorteil sein, wo Platz knapp ist.
Die Anwendung von Tandem-Solarzellen
Aufgrund ihrer erhöhten Effizienz sind Tandem-Solarzellen besonders in Bereichen mit hohen Sonnenstrahlungswerten sinnvoll. Darüber hinaus können sie eine leistungsstarke Lösung für Dächer mit begrenztem Platzangebot sein. Hier können sie ihre Stärken voll ausspielen und eine höhere Energieausbeute liefern als herkömmliche Solaranlagen.
Im großen Stil könnten Tandem-Solarzellen zudem eine wichtige Rolle in der weiteren Dekarbonisierung des Energiesektors spielen. Angesichts der steigenden globalen Energiebedürfnisse könnte die höhere Effizienz von Tandem-Solarzellen dazu beitragen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren und den Übergang zu erneuerbaren Energien zu beschleunigen.
Die Herausforderungen für Tandem-Solarzellen
Trotz ihrer vielen Vorteile stehen Tandem-Solarzellen auch vor einigen Herausforderungen. Ein Hauptproblem ist die höhere Anfangsinvestition, die notwendig ist um die Photovoltaikanlage mit Tandem-Solarzellen zu realisieren. Obwohl die Kosten im Laufe der Zeit durch die höhere Energieeffizienz ausgeglichen werden können, kann die anfängliche Investition für viele Haushalte und Unternehmen eine Hürde sein.
Eine weitere Herausforderung ist die Komplexität der Tandem-Zellen. Aufgrund der vielschichtigen Struktur sind sie schwerer herzustellen und zu installieren als herkömmliche Siliziumzellen. Darüber hinaus gibt es noch immer technische Herausforderungen zu überwinden, um ihre volle Effizienz zu erreichen.
Trotz dieser Herausforderungen gibt es jedoch vielversprechende Anzeichen dafür, dass die Nutzung von Tandem-Solarzellen langfristig zunehmen wird. Insbesondere in Regionen mit hohen Sonnenstrahlungswerten kann die höhere Effizienz von Tandem-Zellen zu wesentlichen Einsparungen bei den Stromkosten führen.
Zum Abschluss bleibt die Frage, wie sich die Solarbranche und die Technologie der Tandem-Solarzellen in den nächsten Jahren weiterentwickeln wird. Haben wir gerade erst die Spitze des Eisbergs gesehen, was die Effizienz und Möglichkeiten der Photovoltaik und insbesondere Tandem-Solarzellen betrifft?