Solarzellen sind dünner als A4-Papier

Chinesische Wissenschaftler entwickeln Solarzellen auf Siliziumbasis, die nur 50 Mikrometer dick sind, aber dennoch eine gute Energieumwandlungseffizienz aufweisen.

Simulation flexibler Solarzellen. Foto: laremenko/iStock

Ein von Experten der Jiangsu University of Science and Technology (JUST) geleitetes Forschungsteam hat eine Solarzelle auf Siliziumbasis entwickelt, die dünner als ein A4-Blatt Papier ist, berichtete Interesting Engineering am 13. Februar. Forscher der Curtin University in Australien und des chinesischen Unternehmens LONGi Green Energy Technology waren ebenfalls an der neuen Forschung beteiligt.

Siliziumbasierte Solarzellen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Ihr Einsatz beschränkt sich jedoch in der Regel auf bodengestützte Solarparks mit flachen, starren Modulen. An anderen Orten, wie etwa im Weltraum, sind gekrümmte Oberflächen erforderlich, und es muss auf teurere Technologien zurückgegriffen werden.

Solarzellen aus kristallinem Silizium haben eine Sandwichstruktur, bei der die Halbleiterscheibe oder die mittlere Schicht den größten Teil der Paneldicke ausmacht. Im Rahmen der neuen Forschung entwickelte das Team Siliziumpanele mit einer Dicke von nur 50 Mikrometern – dünner als ein A4-Blatt Papier. Obwohl sie sich nicht wie Papier falten lassen, lassen sie sich aufrollen, was sie für den Einbau in Satelliten oder andere Weltraumanwendungen nützlich macht.

Die Herstellung dünnerer Siliziumbatterien bietet noch einen weiteren Vorteil: Sie benötigen bei ihrer Herstellung weniger Material, was Gewicht und Kosten reduziert.

Dünnschicht-Solarzellen haben jedoch auch den Nachteil einer geringeren Leistungsumwandlungseffizienz (PCE). Dies ist auch der Hauptgrund, warum sich Dünnschicht-Siliziumzellen bisher nicht durchgesetzt haben. In früheren Versuchen haben Wissenschaftler flexible Siliziumzellen mit einer Dicke von weniger als 150 Mikrometern und einer maximalen PCE von 24,7 Prozent hergestellt.

Der PCE dünnerer Platten muss auf diesem Niveau gehalten werden, damit die Batterie effektiv funktioniert. In der neuen Studie konnte das Team den PCE für alle von ihm hergestellten Platten mit Dicken zwischen 50 und 130 Mikrometern um über 26 % steigern.

Da sich Silizium-Solarzellen beliebig biegen lassen, glaubt das Team, dass sie in einer Vielzahl von Geräten eingesetzt werden könnten, darunter Drohnen, Ballons und sogar tragbare Smart-Geräte. Derzeit konzentriert sich das Team auf die Entwicklung hochmobiler, flexibler Solarmodule, die sich wie eine Filmrolle aufrollen lassen.

Thu Thao (Laut Interesting Engineering )

Quellenlink: https://vnexpress.net/pin-mat-troi-mong-hon-to-giay-a4-4711367.html