{"id":55051,"date":"2013-01-22T00:00:00","date_gmt":"2013-01-21T23:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/politik\/nanodraehte-ermoeglichen-guenstige-solarzellen.html"},"modified":"2013-01-22T00:00:00","modified_gmt":"2013-01-21T23:00:00","slug":"nanodraehte-ermoeglichen-guenstige-solarzellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/politik\/nanodraehte-ermoeglichen-guenstige-solarzellen\/","title":{"rendered":"Nanodr\u00e4hte erm\u00f6glichen g\u00fcnstige Solarzellen"},"content":{"rendered":"

Forscher erreichen gute Effizienz bei geringem Materialverbrauch. <\/p>\n

Forschern an der Universit\u00e4t Lund<\/a> ist es gelungen, eine Solarzelle aus Indiumphosphid-Nanodr\u00e4hten zu fertigen, die 13,8 Prozent Effizienz bietet. Der Clou dabei ist, dass die Dr\u00e4hte nur knapp ein Achtel der Oberfl\u00e4che bedecken und der Materialverbrauch entsprechend gering ausf\u00e4llt. Zudem ist denkbar, auf der freien Fl\u00e4che Nanodr\u00e4hte aus anderen Materialen zu nutzen, um insgesamt eine noch h\u00f6here Ausbeute zu erzielen.<\/p>\n

Ein weiterer potenzieller Vorteil der aktuell im Magazin Science beschriebenen Entwicklung ist, dass derartige Solarzellen breit einsetzbar sein k\u00f6nnten. „Uns schwebt vor, die Nanodr\u00e4hte in ein biegsames Substrat einzubetten“, erkl\u00e4rt Magnus Borgstr\u00f6m, Halbleiterphysiker in Lund, gegen\u00fcber pressetext. Daf\u00fcr sei zwar noch einige Entwicklungsarbeit n\u00f6tig, doch k\u00f6nnten solche Zellen noch nie dagewesene Flexibilit\u00e4t bieten, da auch die Nanodr\u00e4hte selbst sehr flexibel sind.<\/p>\n

Kleine Dr\u00e4hte, gro\u00dfe Wirkung<\/strong><\/p>\n

Seit einigen Jahren arbeiten Forscher rund um die Welt, unter anderem im Auftrag der NASA, an Nanodraht-Solarzellen, konnten bislang aber nicht einmal zehn Prozent Effizienz erreichen. Dem Team in Lund ist auf diesem Gebiet also ein Durchbruch gelungen. Bei seiner Entwicklung entsteht ein Wald aus vier Mio. Nanodr\u00e4hten pro Quadratmillimeter. Wichtig ist dabei, dass die einzelnen Dr\u00e4hte einen ganz bestimmten, optimalen Durchmesser haben. „Die hohe Effizienz kommt durch resonante Lichtabsorption in dieser Geometrie zustande, wobei die Nanodr\u00e4hte als Antennen fungieren“, so Borgstr\u00f6m.<\/p>\n

Den Forschern zufolge kann die Nanodraht-Entwicklung etwa so viel Strom produzieren wie eine D\u00fcnnschicht-Solarzelle aus dem gleichen Material. Dabei bedecken die Dr\u00e4hte aber nur zw\u00f6lf Prozent der Fl\u00e4che. Genau das ist auch ein Vorteil gegen\u00fcber klassischen Silizium-Flachzellen, an deren Wirkungsgrad die Neuentwicklung zwar beinahe, aber noch nicht ganz herankommt. Von Mehrfachsolarzellen, die bald \u00fcber 50 Prozent Effizienz erreichen sollen (US Navy: Forscher arbeiten an Rekord-Solarzelle<\/a>), ist man ohnehin noch weit entfernt. Doch das soll sich \u00e4ndern.<\/p>\n

Potenzial durch Drahtkombination<\/strong><\/p>\n

„Wir streben eine Mehrfach-Technologie an, der das axiale Design der Nanodr\u00e4hte das Tor \u00f6ffnet“, betont Borgstr\u00f6m. Da die Indiumphosphid-Dr\u00e4hte in der aktuellen Zelle nur ein Achtel der Oberfl\u00e4che bedecken, w\u00e4re genug Platz f\u00fcr Nanodr\u00e4hte aus anderen Materialien, die genau wie bei klassischen Mehrfachsolarzellen Licht anderer Wellenl\u00e4ngen absorbieren und so die Stromausbeute weiter steigern. Die Forscher gehen davon aus, dass solch eine Kombination leichter und g\u00fcnstiger zu realisieren sein d\u00fcrfte als bei herk\u00f6mmlichen Solarzellen. Der optimale Durchmesser der jeweiligen Nanodr\u00e4hte m\u00fcsste aber f\u00fcr jedes Material separat bestimmt werden.<\/p>\n

Neben dem Potenzial f\u00fcr sehr flexible Solarzellen, die auf diversen Oberfl\u00e4chen zum Einsatz kommen k\u00f6nnten, besteht auch die Hoffnung, dass Nanodraht-Zellen bei gro\u00dfen Solar-Kraftwerken in den S\u00fcdwest-USA, S\u00fcdspanien oder Afrika zum Einsatz kommen k\u00f6nnten. Bis es dazu kommt, wird es aber noch dauern, denn bisher existieren nur Labor-Prototypen und es gibt noch offene Fragen. So ist Borgstr\u00f6m zufolge noch nicht genau gekl\u00e4rt, ob die Nanodraht-Zellen wirklich langfristig ihre hohe Effizienz beibehalten. Das ist ein wichtiger potenzieller Stolperstein.<\/p>\n

Science-Artikel:<\/strong> „Performance of Nanowire Solar Cells on the Rise“ <\/a><\/p>\n

Quelle<\/h5>\n

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

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