Ein Forscherteam des Internationalen Iberischen Nanotechnologielabors (INL) hat die Ergebnisse einer bahnbrechenden Forschung im Bereich erneuerbarer Energien bekannt gegeben. Die Entwicklung einer hocheffizienten, ultradünnen Solarzelle ist gelungen. Im Vergleich zu herkömmlichen Technologien benötigt die neue Zelle nicht nur weniger Material, sondern lässt sich auch schneller und günstiger herstellen und bietet zudem flexible Anwendungsmöglichkeiten in vielen Bereichen.
Durchbruch bei ultradünnen Solarzellen: leichter, günstiger und leistungsstärker.
Dem Forschungsteam zufolge sind ultradünne Solarmodule von Natur aus durch ihre geringe Lichtabsorptionsfähigkeit eingeschränkt. Dadurch entweicht Sonnenenergie auf der Rückseite und verringert sich die Effizienz der Energieumwandlung. Um dieses Problem zu lösen, haben INL -Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit der Universität Uppsala (Schweden) unter der Leitung von Pedro Salomé eine Art „nanostrukturierten Spiegel“ entwickelt, der auf der Rückseite der Solarzelle angebracht wird.
Dieses Design verwendet eine dünne Schicht aus nanostrukturiertem Gold, die mit Aluminiumoxid beschichtet ist. Diese Schicht fungiert als Spiegel und reflektiert das Licht zurück zur Photovoltaikzelle, wodurch das Licht ein zweites Mal absorbiert wird. Die Aluminiumoxidschicht trägt außerdem dazu bei, den Leistungsverlust auf der Rückseite zu reduzieren, indem sie die Rekombination von Elektronen verhindert und so die Energieverschwendung begrenzt.
Anstelle eines komplexen und teuren Herstellungsprozesses verwendete das Team eine einstufige Nanolithografie-Technik, die die Fertigungszeit verkürzt und die Skalierung auf industriellen Maßstab ermöglicht. Bei Tests mit einer ultradünnen ACIGS-Photovoltaikzelle (Ag,Cu)(In,Ga)Se₂) stieg der Wirkungsgrad der Zelle dank einer deutlich verbesserten Lichtabsorptionsfähigkeit um etwa 1,5 %.
Das Team stellte außerdem fest, dass die Batterie bei 450 °C am besten funktionierte, einer Temperatur, die die Diffusion von Goldatomen verhinderte – ein Faktor, der bei früheren Modellen zu Leistungseinbußen geführt hatte.
Laut dem INL-Team löst das neue Design gleichzeitig zwei zentrale Herausforderungen: Lichtmanagement und Energieverlustreduzierung. Dadurch bietet die ultradünne Solarzelle Potenzial für eine breite Palette praktischer Anwendungen, von Elektrofahrzeugen über Gebäude bis hin zu tragbaren elektronischen Geräten.
Die Forscher sind der Ansicht, dass die Erfindung eine neue Richtung für die Solarenergietechnologie eröffnet – sie vereint hohe Effizienz, niedrige Kosten und Flexibilität. Sie dürfte einen wichtigen Meilenstein in der Massenproduktion ultradünner Solarzellen darstellen und die Entwicklung der globalen Branche für erneuerbare Energien fördern.
Quelle: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/pin-mat-troi-sieu-mong-buoc-ngoat-cho-nang-luong-tai-tao-tuong-lai/20251014102208238
Kommentar (0)