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 Elektromobilität: Forschungen des Fraunhofer LBF ebnen den Weg in die Alltagstauglichkeit
27.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

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: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE