29,8 %: Neuer Effizienzrekord bei Tandem-Zellen

  • Wissenschaftler aus der Schweiz und den USA melden einen neuen Spitzenwert bei der Effizienz von Dual-Junction-Solarzellen. Das Team aus Forschern des National Renewable Energy Laboratory (NREL) und des Schweizer Zentrum für Elektronik und Mikrotechnologie (CSEM) erreichten im Labor einen bestätigten Wert von 29,8 % bei der Wandlung nicht-konzentrierten Sonnenlichts in Strom -> Bericht in Sonne, Wind & Wärme

    Sonnige Grüße
    Kollektor

  • Sehr löblich, die sich jetzt fast überschlagenden WG Rekorde bei Solarzellen :)


    Die Frage nach der Stabilität und der Umsetzbarkeit in Produkte möchte ich hier gleich anführen.
    Nicht jede Spitzenforschung wird auch ein Spitzenprodukt!


    Einen kritischen Blick sollte man immer auf die verwendeten Materialien richten - hier Gallium.
    Kann das später in großen Mengen für eine Massenproduktion preiswert gewonnen werden.
    Ob sich die Spin Doctors schon mit solch weiterreichenden Fragen beschäftigen?

  • Nun, es werden sich vielleicht auch andere AMterialien finden mit passender Bandlücke - oder möglichkeiten zur Dünnschichtherstellung. Aber es wird noch eine Weile dauern. Für Mobile Anwendungen wird das dann so langsam interessant. der 5x2,5m Liferwagen bekäme bei 30% Wirkungsgrad und voller Sonneneinstraahlung von Oben (1kW/m²) bei 30% Wirkungsgad schon 3,75kW vom Dach. Damit könnte er im Stop and Go Betrieb (Lieferwagen) schon weitgehend fahren. Ein Reihenmittelhaus mit Ost-West-Dach bekäme bei 30% Wirkungsgrad um 18kWp aufs Dach, selbst wenn es am kleinen Ende ist. Woran man sieht dass die 7/10kWp-Grenzen viel zu niedrig liegen, je weiter in der Zeit desto mehr.

    Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Solartechnik setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht erst die Erschöpfung von Erdöl und Kohle abwarten, bevor wir das angehen.
    Thomas Alva Edison
    Trockenplatzdach 2,6kW zum Spielen :)

  • Zitat von hfrik

    Nun, es werden sich vielleicht auch andere AMterialien finden mit passender Bandlücke - oder möglichkeiten zur Dünnschichtherstellung. Aber es wird noch eine Weile dauern. Für Mobile Anwendungen wird das dann so langsam interessant. der 5x2,5m Liferwagen bekäme bei 30% Wirkungsgrad und voller Sonneneinstraahlung von Oben (1kW/m²) bei 30% Wirkungsgad schon 3,75kW vom Dach. Damit könnte er im Stop and Go Betrieb (Lieferwagen) schon weitgehend fahren. Ein Reihenmittelhaus mit Ost-West-Dach bekäme bei 30% Wirkungsgrad um 18kWp aufs Dach, selbst wenn es am kleinen Ende ist. Woran man sieht dass die 7/10kWp-Grenzen viel zu niedrig liegen, je weiter in der Zeit desto mehr.


    Das EFH verbraucht ca 4-5k KWh. Womit man bei der 18 KWp jenseits von Gut und Böse liegt. Bei 10 Mio Haushalte auf PV, wären das schon 180 GW. Für das Netz ein Overkill falls es noch sonstige Erzeuger geben sollte. Man wird früher oder Später die Einspeisung der PV begrenzen müssen - in der Richtung 30%. Wahlweise wird man also eine Einspeisunganlage 7/10 KWp haben und einen EV mit dem Rest oder eine Anrechnung der 18 KWp auf die 30%. Wobei man ganz zufällig wieder bei 5-6 KW landet - nur halt bei 2000-3000 VLh und 60 GW Einspeisung von Hausdächern.


    Das EFH-Besitzer wird wiederum reinzufällig also 8-10k KWh Überschussstrom produzieren und sich vielleicht eine Speicher zulegen. Wahlweise zum Einspeisen zur Nacht oder für den EV. 10 KWh effektiv wären da ja schon hübsch, um einen Tag abzudecken.
    Was in etwa 100 GWh Speicherkapazität entspricht bzw. 7% vom Tagesverbrauch.


    7/10 KWp als Grenzwert ist hübscher Wert. Damit sollten man eigentlich leben können.


    Man wird bestenfalls die Umstellung auf die Einspeisung vollziehen und somit eben 18 KWp ermöglichen. Ohne das Netz und die Stromkunden auszuplündern. Man wird den Speicher zur Überschussverwertung einsetzen und ihn über den EV finanzieren. Man wird Thermisch mit Heizstab einspeichern und auch im Sommer warm duschen, um die Spitzen noch zu verwerten..


    Und wenn man wollte - könnte man heute die 18 KWp umsetzen, sofern man die Förderdauer des EEG zusammenstreicht und die Vergütungen auf Endkundenniveau anhebt (25 ct*5 Jahre*1000kWh/KWp - 1250 Euro/KWp). Die Einspeisereduzierung würde dann nach Ende der EEG-Förderung greifen. Was im Endeffkt die Zahlungen aus dem EEG noch um 20-30% reduzieren würde.


    Würde man Sinn und Verstand ansetzen und ein wenig Gier und Geiz - 7/10 KWp wären echt hübsch.
    Aber wer glaubt daran schon noch.

  • Wohnt da auch jemand in dem EFH mit 4-5 KWH?

    4,24 kWp Fronius Energy Package 9kW - Ausrichtung: DN:25°, -30° SSO
    3,19 kWp @ Symo 3.7-3 - Ausrichtung: 90°, +60° SSW


    Panasonic G(H)eisha seit 08-2018

    ZOE Zen 22kwh 05-2019


    Commetering Zähler 05-2018

    Stromanbieter: aWATTar 01-2020


    Mitglied SFV

    Mitglied DGS


    FAQ -> komprimiertes PV Wissen, optimal für Neulinge!


    Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer, der wusste das nicht und hat's gemacht.

  • @ RolandD - nö 190 GW PV sind weit von einem Overkill für das Netz entfernt. Schon mit der 70%-Regel kommt man da auf 133 GW runter, bei heute sschon üblichen Erzeugungsvolumina bis an 100GW heran und laufendem Netzausbau dann etwas, was das Netz mit dem kleinen Finger der linken Hand erledigen wird. Da auch Ost-West-Dächer etc bei den 18 kWp belegt werden, wird man eral eher bei 50-60% liegen, von dem dann erst lokale Lasten abgehen, die bei hoher Einspeisung aufgeschaltet werden - Klimatisierung, Warmwasserbereitung, kKfZ Laden, etc. So ab 400 GW PV-Leistung in D wird das irgendwann mal in Bereiche kommen wo man PV-Getriggert grossflächig in den Netzausbau müsste. Oder man macht dann im Sommer Power to Gas und stellt rohmaterialien für die Chemieindustie her, und fischt dabei CO2 aus der Athmosphäre, was für das Einhalten des 1,5° Ziels zwingend notwendig ist ab 2050. Wind ist üblicherweise schwach wenn die PV zur Hochform aufläuft, in den seltenen Fällen in denen das nicht so ist kann man auch mal etliche GW abregeln. heute leistet man sich ja auch 10-30% Kaltreserven über alles gerechnet.
    Ob man nun 5kWp oder 18kWp aufs Dach schraubt wird bei den absehbaren Modulpreisen in 10-20 Jahren bei den Kosten keinen so wesentlichen unterschjied machen, es wird aber bei der Versorgungssicherheit auch für den Wärme und Mobilitätsmarkt und für die Chemieindustrie, Aluherstellung etc. einen grossen Unterschied machen. Es gibt keinen Grund bei billigem Photovoltaikstrom übertireben sparsam zu sein.

    Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Solartechnik setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht erst die Erschöpfung von Erdöl und Kohle abwarten, bevor wir das angehen.
    Thomas Alva Edison
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  • offensichtlich reicht die Fantasie bei vielen nicht aus, mit der wertvollsten Energieform überhaupt grandiose Ideen zu entwickeln, wenn diese auch nur temporär ausreichend zur Verfügung steht.


    Ich bleibe dabei, wir benötigen im kleinen Land D. auf jeden Fall > 300 GWp PV plus 100 GWp onshore und möglichst noch 150 bis 200 GWp offshore WKA.


    Das dafür eine Menge Hirn und Wille benötigt wird, um das intelligent und nutzbringend zu managen gar keine Frage! Aber ich kann mich noch gut erinnern, als in Fachzeitschriften Experten meinten, dass die Entwicklung mit dem 486 Prozessor, einigen GB Speicher (Festplatte) und ISDN Modems als das Ende im Sinne der sinnvollen Nutzbarkeit ausgerufen wurde. Heute kann die 'total unwichtige' IT Industrie gar nicht genug bekommen.


    Zuviel Energie war noch nie ein Problem der Menschheit!


    Daher ist es ein volkswirtschaftlicher Wahnsinn, das meist viel zu schwache PV Anlagen auch auf EFH installiert werden und man die 100 kWp Grenze (Direktvermarktung) eingeführt hat. Aber das wird man alles noch korrigieren, egal welche politische Ausrichtung am Drücker ist. Dauerhaft konnte man sich vor solchen technischen Entwicklungen mit brutalsten Umbrüchen auf der volkswirtschaftliche Ebene nie versperren oder man endet als Weltmacht im Lokus der Geschichte.


    Auf privaten Dächern spielt der Preis je Wp für die Module kaum eine Rolle, selbst 25% plus, werden durch die Effekte auf Gesamtanlage kompensiert. Deshalb kann es weiter gehen und wir werden sicher 400 Wp Standardmodule (Maße) sehen?


    Wohngebäude insgesamt sollten weltweit kumuliert zu Energieneutral Objekten bzw. zu Energieplus Objekten entwickelt werden.


    In D. ist je ein typisches EFH mit 4 Personen heute incl. Mobilität bei wie viel MWh? . Also benötigen wir nicht nur mehr PV je WEH, sondern immer noch auch jede Menge Sparmaßnahmen.

  • Zitat von Duke_TBH

    Wohnt da auch jemand in dem EFH mit 4-5 KWH?


    Würdest du bitte meinen Beitrag richtig zitieren - danke schön.

  • 190 GW sind der Overkill - und die Schlussfolgerung habe ich ja schon reingebracht. Nämlich 30% vergüteter Einspeisung.


    Wenn du jetzt mit 70% kommst und OW-Dächern ist das löblich. Du bist auf den richtigen Weg. Sag Bescheid wenn du bei meinen 30% angekommen bist.


    Und natürlich entsprechen 190 GW PV und 190 GW WKA eben dem heutigen Stromverbrauch und nicht dem - mit - Mobilität/Heizlast/industriellem Energieverbrauch. 350 GW PV+WKA sind da mal wohl schon realistisch.


    Ich ging eigentlich davon aus das die EFH-Dächer nicht mehr als die Hälfte der PV tragen - eben jene 190 GW. Der Rest wird auf dem Industriedach oder auf der Freifläche liegen. Von dem Verhältnis sind wir natürlich heute noch meilenweit entfernt. Woran das EEG seinen Anteil hat.

  • Zitat von PV-Berlin


    In D. ist je ein typisches EFH mit 4 Personen heute incl. Mobilität bei wie viel MWh? . Also benötigen wir nicht nur mehr PV je WEH, sondern immer noch auch jede Menge Sparmaßnahmen.


    klassischer Stromverbrauch 4.500 kWh
    E-mobil 15.000 km x 20 KWh/100 km = 3.000 kWh (vielleicht auch 2x)
    Niedrigenergiehaus 150m2 x 60 KWh = 9.000 kWh (mit Überschneidung zum Stromverbrauch)


    18 KWp ... teilweise vergütete Einspeisung (1/3), Eigenverbrauch, Thermische Speicherung - Heizstab für die extremen Spitzen.


    Fantasie in der Umsetzung ist schon hilfreich. Das lösen von heutigen EEG abzwingend.
    ---
    https://de.wikipedia.org/wiki/Niedrigenergiehaus
    Ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit einem Flächen/Volumen-Verhältnis von 0,8 m²/m³ darf z. B. nach EnEV einen Primärenergiebedarf von max. 121 kWh/(m²a) und ein HT von maximal 0,49 W/(m²K) aufweisen. Je nach gewählter Heizungsanlage ergibt sich daraus der Endenergiebedarf in Litern Heizöl oder Kubikmetern Gas.


    In kWh ausgedrückt: Ein Niedrigenergiehaus hat einen Heizwärmebedarf von 40–80 kWh/(m²a) (40–80 Kilowattstunden pro Quadratmeter und pro Jahr).