Solarmodule 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 häufig auf bodengebundene 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, die mittlere Schicht, den größten Teil der Paneldicke ausmacht. In der neuen Studie entwickelte das Team Siliziumpanele mit einer Dicke von nur 50 Mikrometern – dünner als ein Blatt A4-Papier. Obwohl sie sich nicht wie Papier falten lassen, lassen sie sich aufrollen, was sie für Satelliten und andere Weltraumanwendungen nützlich macht.

Dünnere Siliziumbatterien bieten noch einen weiteren Vorteil: Für ihre Herstellung wird weniger Material benötigt, was das Gewicht und die Einsatzkosten 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 müsste auf diesem Niveau gehalten werden, damit die Batterie effizient arbeitet. In der neuen Studie konnte das Team den PCE für alle von ihnen hergestellten Platten mit Dicken zwischen 50 und 130 Mikrometern erfolgreich auf 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