Die Idee klingt simpel: Wenn man sowohl direktes Sonnenlicht als auch seine Reflexion – über die Rückseite der Solarzelle – einfangen könnte, würde dies die Energieausbeute erhöhen. Mögliche Anwendungen sind zum Beispiel gebäudeintegrierte Photovoltaik und Agrivoltaik, also die gleichzeitige Nutzung von Flächen für die Stromerzeugung und die Landwirtschaft. Hier kommt die bifaziale Solarzelle ins Spiel.

Solche Zellen gibt es bereits, doch die bifazialen CIGS-Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) haben bisher einen eher geringen Wirkungsgrad. Forscher der der Forschungsanstalt Empa haben das nun mit technischen Eingriffen verändert. Mit einem neuen Tieftemperatur-Produktionsprozess konnten sie Rekord-Wirkungsgrade von 19,8 Prozent für die Vorderseite und 10,9 für die Rückseite ermöglichen. Den Forschern gelang es zusätzlich zwei Photovoltaik-Technologien, nämlich die CIGS- und Perowskit-Solarzellen, zu einer bifazialen «Tandemzelle» zu kombinieren.

Laut Empa-Forscher Ayodhya N. Tiwari hat die bifaziale CIGS-Technologie das Potenzial, Energieumwandlungswirkungsgrade von über 33 Prozent zu erzielen, was weitere Möglichkeiten für Dünnschichtsolarzellen in der Zukunft eröffnet. Tiwari gleist derzeit eine Zusammenarbeit mit wichtigen Labors und Unternehmen in ganz Europa auf, um die Entwicklung der Technologie und ihre industrielle Herstellbarkeit in grösserem Massstab voranzutreiben, wie die Empa in ihrer Mitteilung schreibt.