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- 15.04.2003 -

 

 

 

 

 

 


 

Solarzellen: Mehr Strom dank Falten

Eine neuartige Solarzelle haben Berliner Wissenschaftler entwickelt. Sie setzen auf Falten und erreichen so eine hohe Stromausbeute.

(jkm) - Eine neuartige Solarzelle aus preiswerten Materialien stellen Berliner Forscher im Fachblatt "Semiconductor Science & Technology" vor. Die Zelle arbeitet mit einer extrem dünnen Licht absorbierenden Schicht, die jedoch stark in Falten gelegt ist. Daher erreicht sie eine hohe Stromausbeute.

Muss man viel Oberfläche in begrenztem Raum unterbringen, legt man sie in Falten. Dieses vom menschlichen Gehirn bekannte Prinzip haben Rolf Könenkamp, jetzt an der Portland State University, Oregon, und seine Kollegen vom Berliner Hahn-Meitner-Institut auf Solarzellen übertragen. Darin wandelt eine lediglich 150 Nanometer (Millionstel Millimeter) dünne Cadmiumtellurid-Schicht absorbiertes Licht besonders effizient in Strom um. Und da sie stark gefaltet ist, entgehen ihr deutlich weniger Photonen als in herkömmlichen Solarzellen.

Die Herstellung beginnt mit einer Schicht stark porösen Titandioxids, dessen innere Oberflächen mit dem Cadmiumtellurid-Film überzogen werden. Darauf folgt als Gegenstück zum Titandioxid ein weiterer Halbleiter. Diese Zellen weisen nicht nur eine riesige Absorberfläche auf. Streulicht wird zudem in den Poren des Titandioxid immer wieder reflektiert. Damit steigt die Chance, dass es doch noch von dem Absorber geschluckt wird.

Wie die Forscher berichten, arbeiten ihre "extremely thin absorber"- oder kurz ETA-Solarzellen rund fünfzigmal effizienter als herkömmliche Pendants: Bei einer Beleuchtung, wie sie einem sonnigen Tag entspricht, liefert der Prototyp bei einer Spannung von knapp 0,7 Volt eine Stromdichte von 8,9 Milliampere pro Quadratzentimeter.

Indem sie dem Cadmiumtellurid etwas Quecksilber zusetzten, konnten Könenkamp und seine Kollegen die Stromdichte nochmals um etwa 70 Prozent steigern. Das Team hofft jedoch, dass ähnlich effiziente Solarzellen nach diesem Prinzip auch ohne giftige Schwermetalle hergestellt werden können.

 

 Mehr Informationen:

Hahn-Meitner-Institut: ETA-Solarzelle

Wirkungsweise von Solarzellen

vista verde: Solarenergie

 

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