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Eine Nano-Sandwich-Technik reduziert die Dicke von Solarzellen und verbessert deren Leistung

Eine Nano-Sandwich-Technik reduziert die Dicke von Solarzellen und verbessert deren Leistung

Forscher der North Carolina State University haben einen Weg gefunden, viel dünnere Dünnschichtsolarzellen herzustellen, ohne die Fähigkeit der Zellen zu beeinträchtigen, Sonnenenergie zu absorbieren. Durch die Reduzierung der Zelldicke sollten die Herstellungskosten der Technologie erheblich gesenkt werden (siehe Dokument unter Nano-Briefe: "Optische Antennen mit dielektrischem Kern und Schale für eine starke Verbesserung der Sonnenabsorption").

„Wir haben eine Solarzelle mit einer aktiven Schicht aus amorphem Silizium geschaffen, die nur 70 Nanometer (nm) dick ist. Dies ist eine signifikante Verbesserung, da typische Dünnschichtsolarzellen, die derzeit auf dem Markt sind und auch amorphes Silizium verwenden, aktive Schichten zwischen 300 und 500 nm Dicke aufweisen “, sagte Dr. Linyou Cao, Assistenzprofessor von Ingenieur- und Materialwissenschaften an der North Carolina State University und Co-Autor eines Papiers, das die Forschung beschreibt.

"Die von uns entwickelte Technik ist sehr wichtig, da sie im Allgemeinen auf viele andere in Solarzellen verwendete Materialien wie Cadmiumtellurium, Kupfer, Indium- und Galliumselenid sowie organische Materialien angewendet werden kann", fügt Cao hinzu . Die neue Technik basiert stark auf herkömmlichen Herstellungsverfahren, führt jedoch zu einem ganz anderen Endprodukt. Der erste Schritt besteht darin, ein Muster auf dem Substrat unter Verwendung von Standardlithographietechniken zu erzeugen. Das Muster zeigt Strukturen aus transparentem dielektrischem Material zwischen 200 und 300 nm. Anschließend beschichten die Forscher das Substrat und die Nanostrukturen mit einer extrem dünnen Schicht aktiven Materials wie amorphem Silizium. Diese aktive Schicht wird dann mit einer weiteren Schicht aus dielektrischem Material beschichtet. Durch die Verwendung dielektrischer Nanostrukturen unterhalb der aktiven Schicht entsteht ein dünner Film mit erhabenen Oberflächen, die gleichmäßig über den Film verteilt sind.

Quelle: http://www.nanowerk.com/news/newsid=25704.php


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