Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Solarzellen: Neuer Ansatz könnte Silizium ablösen

30.05.2014

Quantenpunkt-Elemente schaffen aber nur neun Prozent Wirkungsgrad

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://web.mit.edu haben einen neuen Weltrekord bei der Entwicklung der effizientesten Quantenpunkt-Solarzelle aufgestellt.


Solarzellen: neue Technologie günstiger als Silizium (Foto: pixelio.de, Sturm)

Obwohl der Wirkungsgrad dieser Zelle im Vergleich zu anderen Formen noch relativ gering ausfällt - nur etwa neun Prozent der Energie des Sonnenlichts werden in Elektrizität verwandelt - ist die Fortschrittsrate in dieser spezifischen Technologie eine der schnellsten überhaupt.

Überzug als Geheimrezept

Das Team um die MIT-Professoren Moungi Bawendi und Vladimir Bulovic produzierte Quantenpunkte mit kontrollierbaren Eigenschaften. "Die Forschergemeinde hat in den letzten Jahren begonnen zu verstehen, wie diese Zellen funktionieren und was die Grenzen dieser Technologie sind", unterstreicht Bawendi.

Das Neue an der Technologie ist die mikroskopische Ummantelung der Quantenpunkte, die diesen die Sammlung der Ladung am Rande des Überzugs erlaubt. Dort kann dann der elektrische Fluss nutzbar gemacht werden. Weiters dient der Überzug den einzelnen Solarzellen, das Licht zu absorbieren und in der Gruppe die Energie zu transportieren.

Durch eine Steigerung des Stromflusses in den Zellen und der damit einhergehenden Erhöhung der Gesamteffizienz in der Konvertierung von Sonnenlicht in Elektrizität, wollen die Forscher die Technologie forcieren. Viele Anläufe, günstige, leichtgewichtige Solarzellen zu entwickeln, scheiterten an der kurzen Lebensdauer in der Luft oder der Notwendigkeit hoher Temperaturen beziehungsweise Vakuumkammern während der Produktion.

41 Prozent Wirkungsgrad denkbar

Der neue Prozess verlangt keine spezielle Atmosphäre oder hohe Temperaturen. Noch dazu zeigen die Zellen kaum Abnutzung, nachdem sie fünf Monate der Luft ausgesetzt waren. Im Gegensatz zur herkömmlichen Silizium-Technologie ist der Wirkungsgrad mit neun Prozent noch bescheiden. Laut Bawendi hat die Silizium-Technologie einen Forschungsvorsprung von 60 Jahren und trotzdem noch lange nicht ihre Limits erreicht.

"Das theoretische Limit in der Silizium-Technologie liegt bei etwa 41 Prozent. Bislang wurden in der praktischen Umsetzung jedoch nur Wirkungsgrade von 25 Prozent erreicht. Hinzu kommt, dass die Quantenpunkt-Technologie in der Herstellung um vieles weniger energieintensiv ist als herkömmliche Technologieprozesse", so Bawendi abschließend.

Christian Sec | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Solarenergie: Defekte in Kesterit-Halbleitern mit Neutronen untersucht
07.12.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Plug&Play-Lichtlösung für die NOx-Messung
07.12.2017 | Heraeus Noblelight GmbH

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: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Im Focus: Towards data storage at the single molecule level

The miniaturization of the current technology of storage media is hindered by fundamental limits of quantum mechanics. A new approach consists in using so-called spin-crossover molecules as the smallest possible storage unit. Similar to normal hard drives, these special molecules can save information via their magnetic state. A research team from Kiel University has now managed to successfully place a new class of spin-crossover molecules onto a surface and to improve the molecule’s storage capacity. The storage density of conventional hard drives could therefore theoretically be increased by more than one hundred fold. The study has been published in the scientific journal Nano Letters.

Over the past few years, the building blocks of storage media have gotten ever smaller. But further miniaturization of the current technology is hindered by...

Im Focus: Successful Mechanical Testing of Nanowires

With innovative experiments, researchers at the Helmholtz-Zentrums Geesthacht and the Technical University Hamburg unravel why tiny metallic structures are extremely strong

Light-weight and simultaneously strong – porous metallic nanomaterials promise interesting applications as, for instance, for future aeroplanes with enhanced...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Papstar entscheidet sich für tisoware

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

Natürliches Radongas – zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

„Spionieren“ der versteckten Geometrie komplexer Netzwerke mit Hilfe von Maschinenintelligenz

08.12.2017 | Biowissenschaften Chemie