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 »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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise