Indoor-Photovoltaik nutzt das Licht in Innenräumen, um Strom zu erzeugen. Diese Technologie ist besonders nützlich für Geräte, die nicht ständig aufgeladen werden können, wie viele Komponenten in IoT Systemen. »Dafür kommen unterschiedliche Photovoltaik-Technologien in Frage«, erklärt Dr. Henning Helmers, Abteilungsleiter am Fraunhofer ISE. »III-V basierte Solarzellen haben aktuell noch die höchsten Materialkosten, sind aber auch am effizientesten, insbesondere unter künstlichem (LED) Licht«.

In ihrer Studie optimierten die Forschenden Galliumindiumphosphid (GaInP) Solarzellen, da ihre Bandlücke nahezu ideal für die Umwandlung sichtbaren Lichts in Strom ist. »Wir haben untersucht, wie gut die Solarzellen mit unterschiedlichen Strukturen unter schwachen Lichtbedingungen arbeiten,« fasst Malte Klitzke, Hauptautor der Studie und Wissenschaftler am Fraunhofer ISE die Ergebnisse zusammen. »Dabei hat sich gezeigt, dass eine bestimmte Art von Solarzelle, die n-dotierte GaInP-Zelle, deutlich besser abschneidet als die p-dotierte Variante. N-dotierte GaInP-Zellen halten die Ladungsträger länger und haben eine erhöhte Leistung, selbst bei schwachem Licht. Deshalb konnten wir mit ihnen in unseren Versuchen sehr hohe Effizienzen bei der Umwandlung von Innenraumlicht in Strom erzielen.«

Das Forschungsergebnis bündelt Erkenntnisse aus mehreren Forschungsprojekten: »50Prozent«, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), »H2Demo«, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie »SMART«, unterstützt durch AZUR SPACE Solar Power und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).