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 Forschungsteam unter der Leitung von Experten der Jiangsu University of Science and Technology (JUST) hat eine Silizium-basierte Solarzelle 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 Studie beteiligt.

Solarzellen auf Siliziumbasis erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Allerdings ist diese Technologie oft auf Orte wie bodengestützte Solarparks mit flachen, starren Paneelen beschränkt. An anderen Orten, beispielsweise im Weltraum, sind gekrümmte Oberflächen erforderlich, und es muss stattdessen teurere Technologie eingesetzt werden.

Solarzellen aus kristallinem Silizium haben eine „Sandwich“-Struktur, bei der die Halbleiterscheibe oder Mittelschicht den größten Teil der Dicke des Panels ausmacht. In der neuen Studie hat das Team Siliziumplatten hergestellt, die nur 50 Mikrometer dick sind und damit dünner als ein Blatt A4-Papier. Obwohl man Siliziumbatterien nicht wie Papier falten kann, können sie aufgerollt werden, was für den Einbau in Satelliten oder andere Weltraumanwendungen nützlich ist.

Die Verdünnung von Siliziumbatterien hat noch einen weiteren Vorteil. Dadurch wird bei der Herstellung weniger Material verbraucht, was sowohl das Gewicht als auch die Implementierungskosten reduziert.

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

Der PCE dünnerer Platten muss auf etwa diesem Niveau gehalten werden, damit die Batterie effizient arbeitet. In der neuen Studie gelang es dem Team, den PCE für alle von ihnen hergestellten Platten mit Dicken zwischen 50 und 130 Mikrometern um über 26 % zu erhöhen.

Da sich Silizium-Solarzellen beliebig biegen lassen, glaubt das Team, dass sie in einer Vielzahl von Geräten wie Drohnen, Ballons und sogar tragbaren intelligenten Geräten eingesetzt werden könnten. Derzeit konzentrieren sie sich auf die Entwicklung flexibler, leicht tragbarer Solarmodule, die wie eine Filmrolle aufgerollt werden können.

Thu Thao (Laut Interesting Engineering )

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