{"id":54586,"date":"2013-03-29T00:00:00","date_gmt":"2013-03-28T23:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/politik\/nanodraht-solarzellen-kratzen-an-effizienzlimit.html"},"modified":"2013-03-29T00:00:00","modified_gmt":"2013-03-28T23:00:00","slug":"nanodraht-solarzellen-kratzen-an-effizienzlimit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/politik\/nanodraht-solarzellen-kratzen-an-effizienzlimit\/","title":{"rendered":"Nanodraht-Solarzellen kratzen an Effizienzlimit"},"content":{"rendered":"

Einzelne Dr\u00e4hte k\u00f6nnen Sonnenlicht auf 15-fache Intensit\u00e4t b\u00fcndeln. <\/p>\n

Solarzellen aus Nanodr\u00e4hten k\u00f6nnten in Zukunft bemerkenswerte hohe Ausbeuten erreichen. Denn wie Forscher am Niels-Bohr-Institut<\/a> und der Eidgen\u00f6ssischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL)<\/a> gezeigt haben, kann ein Nanodraht ganz von selbst das Sonnenlicht b\u00fcndeln. Wie sie in Nature Photonics berichten, steigt die Intensit\u00e4t dadurch bis auf das 15-Fache der normalen Sonneneinstrahlung. Somit haben Nanodraht-Solarzellen das Potenzial, Licht viel effizienter in Strom umzuwandeln als klassische Solarzellen – sogar das bislang akzeptierte theoretische Effizienzlimit wird infrage gestellt.<\/p>\n

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Geb\u00fcndelte Effizienz<\/strong><\/p>\n

Die Physiker William Shockley und Hans Queisser haben in den 1960er-Jahren berechnet, dass eine einfache, herk\u00f6mmliche Solarzelle nie mehr als rund ein Drittel des einfallenden Sonnenlichts in Strom umwandeln kann. Noch h\u00f6here Effizienzen sind nach bisheriger Lehrmeinung nur mit Tricks m\u00f6glich – durch Zellen, die mehrere aktive Schichten haben und\/oder ein B\u00fcndeln des Lichts durch Spiegel- oder Linsensysteme. Genau hier k\u00f6nnen Nanodr\u00e4hte auftrumpfen.<\/p>\n

„Da ist Lichtb\u00fcndelung eine intrinsische Eigenschaft“, erkl\u00e4rt Peter Krogstrup, Postdoc am Niel-Bohr-Institut, im Gespr\u00e4ch mit pressetext. Die Intensit\u00e4t steigt um einen Faktor bis zu 15.<\/p>\n

Das stellt relativ einfach aufgebaute, hocheffiziente Solarzellen in Aussicht, da Nanodr\u00e4hte eben den Vorteil der Lichtb\u00fcndelung ohne Spiegel oder Linsen erschlie\u00dfen. Es ist den Forschern zufolge also denkbar, dass eine optimal konstruierte Nanodraht-Solarzelle, die direkt mit Sonnenlicht bestrahlt wird, letztlich die Shockley-Queisser-Grenze von 33,7 Prozent Effizienz durchbrechen kann. Der Weg dorthin ist allerdings noch weit.<\/p>\n

Eine Frage der Anordnung<\/strong><\/p>\n

Eine echte Solarzelle wird nicht aus einem Nanodraht bestehen, sondern aus einer Anordnung etlicher solcher Dr\u00e4hte. Es wird also n\u00f6tig sein, einen optimalen Abstand zwischen den einzelnen Komponenten zu bestimmen, damit der B\u00fcndelungseffekt erhalten bleibt – w\u00e4ren die Nanodr\u00e4hte zu eng gepackt, w\u00fcrden sie sich wohl eher wie eine normale Solarzelle verhalten, so Krogstrup. Seiner Ansicht nach wird wohl noch jahrelang daran geforscht werden, wie die optimale Nanonodraht-Solarzelle aussieht.<\/p>\n

Derzeit sind solche Solarzellen von revolution\u00e4ren Effizienzen aber noch weit entfernt. Mit 13,8 Prozent ist derzeit eine j\u00fcngst von der Universit\u00e4t Lund pr\u00e4sentierte Entwicklung (Nanodr\u00e4hte erm\u00f6glichen g\u00fcnstige Solarzellen<\/a>) top. Das schwedische Team sprach davon, dass eine relativ hohe Effizienz dank „resonanter Lichtabsorption“ erreicht werde – und eben diese Beobachtung sieht das Team an Niels-Bohr-Insitutut und EPFL nun durch seine Arbeit best\u00e4tigt.<\/p>\n

Quelle<\/h5>\n

pressetext 2013Thomas Pichler 2013<\/p>\n

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