Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Strom-Selbstversorger: Mikrochip mit Solarzelle

16.12.2010
Direkt integrierte Energiequelle ermöglicht autonome Systeme

Ein niederländisch-chinesisches Forscherteam haben es erstmals geschafft, Solarzellen direkt auf CMOS-Chips zu integrieren. Somit wird ein Mikrochip zum Strom-Selbstversorger, der netz- und akkuunabhängige autonome Systeme ermöglicht. Eine der im Rahmen des International Electron Device Meeting vorgestellten Solarzellen erreicht immerhin 7,1 Prozent Effizienz, ohne die Funktionalität des darunter liegenden Chips zu beeinträchtigen.

Effiziente Integration

Ein Mikrochip mit direkt integrierter Stromversorgung ist beispielsweise für intelligente Sensornetzwerke interessant. Wenngleich es naheliegt, Mikrochip und Solarzelle einfach getrennt zu fertigen und dann zu verbinden, ist das dem Team der Universitäten Twente http://utwente.nl , Utrecht http://uu.nl und Nankai http://www.nankai.edu.cn/english zufolge nicht der effizienteste Ansatz. Denn wenn die Solarzelle direkt auf dem CMOS-Chip gefertigt wird, ist der Materialverbrauch geringer und das entstehende System leistungsfähiger.

Um ihre integrierten Systeme zu fertigen, haben die Forscher die Solarzelle vorsichtig schichtenweise auf dem Mikrochip aufgebaut. Damit dabei die Mikroelektronik keinen Schaden nimmt, hat das Team auf amorphes Silizium sowie Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) gesetzt. Beide Materialien sind in der Fertigung von Dünnschicht-Solarzellen gebräuchlich. In Test hat sich gezeigt, dass sowohl die Solarzellen als auch die Chips problemlos funktionieren. Zudem bietet sich der Herstellungsprozess gut für eine industrielle Massenfertigung an.

Kleine Leistung

Bei amorphem Silizium hat das Team 5,2 Prozent Effizienz erreicht, die CIGS-Solarzelle lag fast zwei Prozentpunkte darüber. Damit erreicht sie gut die Hälfte der Ausbeute kommerzieller CIGS-Dünnschichtzellen - ein guter Wert für einen ersten Prototypen. Freilich ändert das nichts daran, dass Mikrochips mit integrierten Solarzellen keine Stromfresser sein dürfen, wenn tatsächlich sie autonom funktionieren sollen. Den Forschern zufolge muss die Leistungsaufnahme deutlich weniger als ein Milliwatt betragen.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.his.com/~iedm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Ein Supermikroskop für ganz Nordbayern
17.01.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht ISFH-CalTeC ist anerkanntes Kalibrierlabor für die Bestätigung von Solarzellen-Weltrekorden
17.01.2018 | Institut für Solarenergieforschung 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: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Projekt "HorseVetMed": Forscher entwickeln innovatives Sensorsystem zur Tierdiagnostik

17.01.2018 | Agrar- Forstwissenschaften

Seltsames Verhalten eines Sterns offenbart Schwarzes Loch, das sich in riesigem Sternhaufen verbirgt

17.01.2018 | Physik Astronomie

Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

17.01.2018 | Physik Astronomie