Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Photovoltaik: Neues Ätzverfahren für Silizium-Dünnschicht-Solarzellen

25.06.2014

Jülicher Wissenschaftler haben ein neues Ätzverfahren für Silizium-Dünnschicht-Solarzellen entwickelt, mit dem sich der Lichteinfang gezielt verbessern lässt.

Etwa ein Drittel des Wirkungsgrads von Silizium-Dünnschicht-Solarzellen geht auf die Lichtsteuerung innerhalb der Zelle zurück. Die Siliziumschicht, die das Licht in Strom umwandelt, ist bei diesem Zellentyp nur etwa einen Tausendstel Millimeter dick.


Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme: Anpassung der Oberflächentextur durch elektrochemisches Ätzen und anschließendes chemisches Ätzen.

Quelle: Forschungszentrum Jülich

Das vereinfacht die Herstellung, führt aber auch dazu, dass Sonnenlicht bei einem einfachen Durchgang nur unvollständig aufgenommen wird.

Durch raue Oberflächen der Kontaktschichten an Vorder- und Rückseite lässt sich der Wirkungsgrad deutlich verbessern. Mit ihrer rauen Oberfläche reflektieren und streuen sie das Licht, so dass es in einem flacheren und damit günstigeren Winkel von Innen auf die Oberfläche zurückfällt.

Im Idealfall wird das eingefangene Licht auf diese Weise so lange zwischen der lichtdurchlässigen Zinkoxidschicht vorne und der stark reflektierenden Rückseite hin und her geworfen, bis es vollständig absorbiert ist. 

Üblicherweise kommen zum Aufrauen der Kontaktschichten rein chemische Ätzverfahren mit Salz- oder Flusssäure zum Einsatz. Es entstehen winzige kraterähnliche Strukturen. Mit bloßem Auge wirken sie leicht milchig.

Wissenschaftler des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung (IEK-5) haben in einem erfolgreich abgeschlossenen Projekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft nun einen Weg erschlossen, mit dem sich die hervorgerufenen Zufallsmuster auch gezielt beeinflussen lassen. 

Sie kombinierten das klassische Verfahren mit einem sogenannten elektrochemischen Ätzverfahren, bei dem zusätzlich eine elektrische Spannung zwischen Probe und Lösung angelegt wird. Die Reihenfolge der Schritte wirkt sich auf die sich ausbildende Oberflächentextur aus und lässt sich zur Anpassung der charakteristischen Merkmale nutzen.

Darüber hinaus zeigte sich, dass sich durch das elektrochemische Ätzen weitere, feine Strukturen überlagern, die die Durchlässigkeit des Frontkontakts im nahen Infrarotbereich verbessern – sodass mehr Sonnenlicht in die Zelle gelangt.

DFG-Projekt (Kennzeichen PU 447/1): http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/172969985 

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Photovoltaik (IEK-5): http://www.fz-juelich.de/iek/iek-5/DE/Home/home_node.html

Erhard Zeiss | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht »ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Intelligentes Lademanagement entwickelt – Forschungsprojekt ePlanB abgeschlossen
18.10.2017 | Forschungsstelle für Energiewirtschaft 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: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik