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 Mit Strom vorankommen
21.02.2017 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

nachricht Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE
20.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

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: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

Impacts of mass coral die-off on Indian Ocean reefs revealed

21.02.2017 | Earth Sciences

Novel breast tomosynthesis technique reduces screening recall rate

21.02.2017 | Medical Engineering

Use your Voice – and Smart Homes will “LISTEN”

21.02.2017 | Trade Fair News