Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Silizium-Fäden für gewebte Solarzellen nutzbar

10.12.2012
Lange, flexible Fasern eröffnen neue Möglichkeiten

Einem amerikanisch-britischen Forscherteam ist es gelungen, eine dünne Silizium-Faser zu fertigen, die als Solarzelle fungiert und auch in mehreren Metern Länge gefertigt werden könnte. Die Forscher hoffen, dass diese Entwicklung völlig neue Möglichkeiten eröffnet.


Solarzellen-Faden: ein flexibler Draht (Foto: Badden Lab, Penn State)

"Wir könnten die Silizium-Fäden nehmen und in einen Stoff verweben, mit vielen Anwendungsmöglichkeiten wie Stromerzeugung, Akkuladen, chemische Sensorik und biomedizinische Geräte", meint Projektleiter John Badding, Chemieprofessor an der Penn State University.

Hochflexibles Silizium

Ein Großteil der heute kommerziell angebotenen Solarzellen basiert auf Silizium, da mit diesem Material die höchste Stromausbeute zu erzielen ist. Allerdings sind diese Zellen eben und starr. Doch das muss nicht sein. "Silizium-Fasern können sehr flexibel sein, wenn die Durchmesser im Mikrometer-Bereich liegen", erklärt der am Projekt beteiligt Pier Sazio, Optoelektroniker an der University of Southampton http://www.soton.ac.uk , gegenüber pressetext. Dem Team ist es nun gelungen, derart dünne Fäden aus kristallinem Silizium so zu fertigen, dass diese auch tatsächlich als Solarzelle fungieren.

Badding zufolge wären auch Solarzellen-Fäden von über zehn Metern Länge durchaus möglich. Mit solch langen Fäden wäre es denkbar, Solarzellen-Stoffe auf Silizium-Basis zu weben. Zwar muss die Technologie im Bereich tragbarer Solarzellen mit anderen Ansätzen wie organischen Solarzellen konkurrieren, die leichter flexibel zu fertigen sind. Doch bleibt der Vorteil, dass Silizium-Solarzellen nach wie vor die höchste Ausbeute versprechen. "Bereits die Wandlungseffizienz unserer ersten Gerätegeneration ist grob mit der organischer Photovoltaik-Drähte vergleichbar", betont Sazio. Langfristig erhofft sich das Team noch eine deutliche Effizienzsteigerung.

Viele Anwendungsgebiete

Die aktuelle Entwicklung baut auf früheren Arbeiten des Teams auf, die allgemein das Verschmelzen von optischen Fasern und elektronischen Elementen zu einer Einheit zum Ziel hatten. Dementsprechend sind Faden-Solarzellen letztlich nur eines von vielen Anwendungsgebieten der Technologie. Andere Nutzungsmöglichkeiten sind zumindest kurzfristig sogar interessanter, beispielsweise im Bereich Sensorik. "Es bedarf nur kurzer Stücke, um einen hochperformanten Photodetektor zu fertigen", erklärt Sazio. Daher wäre es hier vergleichsweise leicht vorstellbar, mit dem zur Fertigung genutzten chemischen Dampfablagerung bei hohem Druck viele Fäden gleichzeitig herzustellen, was für eine Kommerzialisierung von Vorteil sein sollte.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.psu.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe 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: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten