{"id":78812,"date":"2022-01-24T10:40:32","date_gmt":"2022-01-24T09:40:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=78812"},"modified":"2022-01-24T10:40:32","modified_gmt":"2022-01-24T09:40:32","slug":"quantenpunkte-machen-solarzellen-besser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/quantenpunkte-machen-solarzellen-besser\/","title":{"rendered":"Quantenpunkte machen Solarzellen besser"},"content":{"rendered":"\n

Mit Quantenpunkten lassen sich bessere Solarzellen bauen. <\/p>\n\n\n\n

Dabei handelt es sich um nanometergro\u00dfe Partikel, die als Halbleiter fungieren und Licht bestimmter Wellenl\u00e4ngen (Farben) emittieren, wenn sie beleuchtet werden. Ihre einzigartigen optischen Eigenschaften machen Quantenpunkte ideal f\u00fcr den Einsatz in einer Vielzahl von optischen Anwendungen, einschlie\u00dflich der Photovoltaik. Forscher um Professor Michael Gr\u00e4tzel von der Eidgen\u00f6ssischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL)<\/a> und Dong Suk Kim vom Korea Institute of Energy Research<\/a> haben Winzlinge jetzt eingesetzt, um Solarzellen auf der Basis von Perowskit-Keramiken entscheidend zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n

Energiesparend, aber kurzlebig<\/h5>\n\n\n\n

Solarzellen dieser Art lasen sich weitaus kosteng\u00fcnstiger herstellen als Zellen auf Siliziumbasis. Der Energiebedarf bei der Herstellung ist entscheidend geringer und der Wirkungsgrad liegt nahe dem der besten Siliziumzellen. Trotzdem blieb der Durchbruch bisher aus, denn die Stabilit\u00e4t der Zellen ist gering und der Wirkungsgrad verringert sich deutlich schon innerhalb von wenigen Jahren. Gr\u00e4tzel, der bereits die nach ihm benannte Farbstoffsolarzelle entwickelt hat, und Kim fanden heraus, dass das Problem mit der Perowskit-Zelle unter anderem an der sogenannten Elektronentransportschicht liegt. Diese sorgt daf\u00fcr, dass die vom Sonnenlicht freigesetzten Elektronen zu einer Elektrode flie\u00dfen und dort als elektrischer Strom abgezapft werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Diese Schicht besteht aus por\u00f6sem Titandioxid, das eine geringe Elektronenbeweglichkeit zul\u00e4sst und auch anf\u00e4llig f\u00fcr eine fotokatalytische Zersetzung unter ultraviolettem Licht ist. Diese Schicht haben die beiden Forscher durch eine hauchd\u00fcnne Lage aus sogenannten polyacryls\u00e4urestabilisierter Zinn(IV)-oxid-Quantenpunkten ersetzt. Damit verbesserten sie nicht nur die F\u00e4higkeit des Materials, Sonnenlicht effektiv einzufangen, was wichtig f\u00fcr den Wirkungsgrad ist. Sie verhinderten zudem, dass nennenswerte Mengen an Elektronen rekombinieren, ehe sie als Strom nutzbar sind. Das hei\u00dft, sie vereinigen sich mit sogenannten L\u00f6chern zu elektrisch neutralen Partikeln.<\/p>\n\n\n\n

Wirkungsgrad \u00fcber 25 Prozent<\/h5>\n\n\n\n

Perowskit-Solarzellen mit einer Fl\u00e4che von 0,08 Quadratzentimetern erreichten mithilfe der Quantenpunkte einen Rekordwirkungsgrad von 25,4 Prozent, der \u00fcber lange Zeit kaum abnahm. Diese Gr\u00f6\u00dfe ist f\u00fcr den praktischen Gebrauch jedoch inakzeptabel. Doch auch bei Zellen mit einer Fl\u00e4che von 64 Quadratzentimetern lag der Wirkungsgrad noch bei 20,6 Prozent, \u00e4hnlich wie bei guten kommerziellen Siliziumzellen.<\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Der Bericht wurde von der\u00a0Redaktion „pressetext.com\u201c (Wolfgang Kempkens) 2022<\/a>\u00a0verfasst \u2013 der Artikel darf\u00a0nicht ohne\u00a0Genehmigung\u00a0weiterverbreitet<\/a>\u00a0werden!\u00a0<\/p>\n

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