Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Strom aus Siliziumwaffeln

25.09.2001


Ein ganz besonderes "Kochrezept" für Silizium-Solarzellen wurde am Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) in Erlangen entwickelt. Die bayerischen Forscher stellen hauchdünne Waffeln aus einkristallinem Silizium her. Diese Waffeln sind nicht zum Essen gedacht, diese Waffeln werden für neue Solarzellen hergestellt. Die Waffelform erhöht die Absorption des Sonnenlichts in der Siliziumschicht, so dass wenige tausendstel Millimeter genügen, um genauso viel Solarstrom zu erzeugen wie in den bekannten herkömmlichen dicken Zellen.

Das Herstellungsverfahren von Siliziumwaffeln, der sogenannte PSI-Prozess der Erlanger Forscher um Projektleiter Dr. Rolf Brendel am ZAE Bayern und Prof. Dr. Max Schulz vom Lehrstuhl für Angewandte Physik der Universität Erlangen-Nürnberg, eröffnet neue Perspektiven, um teures Siliziummaterial einzusparen und um so die Solarzellen billiger herzustellen.

Beim PSI-Prozess wird eine dünne Silizium-Schicht auf eine waffelförmige Unterlage aufgebracht. Diese Unterlage ermöglicht, vergleichbar mit einem Waffeleisen, das Herstellen von waffelförmigen Siliziumschichten. Die Oberfläche der Unterlage ist mit porösem Silizium (daher der Name PSI-Prozess) bedeckt, das, ähnlich dem Fett beim Waffelbacken, das Ablösen der Solarzelle von der Unterlage erlaubt. Es ist jetzt gelungen, 16 µm dünne "Waffel-Solarzellen" mit einem Wirkungsgrad von 12,5 Prozent herzustellen. Herkömmliche kommerzielle Solarzellen sind 20 mal dicker. Die formgebende Unterlage aus Silizium steht für weitere Prozesszyklen zur Verfügung, so dass viele Solarzellen auf einer Unterlage "gebacken" werden können.

Mit einem einfachen Trick und ohne großen zusätzlichen Aufwand wird zudem statt nur einer einzelnen Solarzelle gleich ein komplettes Solarmodul bestehend aus mehreren seriell verschalteten Einzelzellen hergestellt. Ein erstes 5x5 cm2 großes Modul bestehend aus fünf integriert verschalteten Waffelsolarzellen lieferte eine Spannung von 3 Volt bei einem Wirkungsgrad von 10,6 Prozent. Dies ist ein Spitzenwert, mit dem die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie sowie vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie geförderten Arbeiten international für Aufsehen gesorgt haben.

Die Erlanger Waffel-Solarzelle ist für vielfältige kleine Stromverbraucher des täglichen Lebens nützlich. Auch für die Stromversorgung von Satelliten im Weltraum ist die Waffel-Solarzelle geeignet, weil dünne Siliziummodule der kosmischen Strahlung länger standhalten können.

* Weitere Informationen:
Prof. Dr. Max Schulz, Lehrstuhl für Angewandte Physik
Tel.: 09131/85 -28421, Fax: 09131/85 -28423
Staudtstr.7, 91058 Erlangen
E-Mail: Max.Schulz@rzmail.uni-erlangen.de

Ute Missel | idw

Weitere Berichte zu: PSI-Prozess Silizium Siliziumwaffel Solarzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht TU Ilmenau erforscht innovative mikrooptische Bauelemente für neuartige Anwendungen
21.09.2017 | Technische Universität Ilmenau

nachricht Bald bessere Akkus?
21.09.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie