Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

US Navy: Forscher arbeiten an Rekord-Solarzelle

15.01.2013
Effizientes Design soll magische 50-Prozent-Marke knacken

Forscher am U.S. Naval Research Laboratory (NRL) haben in Zusammenarbeit mit dem Imperial College London und MicroLink Devices http://mldevices.com ein neues Mehrfachsolarzellen-Design entwickelt, das eine Rekordeffizienz ermöglichen soll.


Schicht-Aufbau: Das verspricht Rekordeffizienz (Foto: U.S. NRL)

Konkret wollen die Navy-Forscher die bislang unerreichte 50-Prozent-Marke knacken, was etwa ein Siebtel mehr wäre als bei aktuellen Rekordzellen. Möglich macht das ein Aufbau mit drei speziell gestalteten Photovoltaik-Schichten.

Solarzellen-Stapel

Mehrfachsolarzellen bestehen aus mehreren übereinander gestapelten Zellen, die jeweils für unterschiedliche Lichtwellenlängen optimiert sind. "Derzeit liegt der Weltrekord für Dreifachsolarzellen-Effizienz bei 44 Prozent unter konzentriertem Licht", sagt NRL-Physiker Robert Walters. Diesen Wert erreicht eine Zelle, die Ende 2012 vom National Renewable Energy Laboratory http://www.nrel.gov des US-Energieministeriums und dem Start-up Solar Junction http://www.sj-solar.com präsentiert wurde, wenn sie mit dem Gegenwert von 947 Sonnen beleuchtet wird.

"Es wird allgemein akzeptiert, dass ein großer technologischer Durchbruch nötig sein wird, um die Effizienz noch deutlich zu steigern", so Walters. Einen großen Sprung erhoffen sich die US-Navy-Forscher nun von dem neuen Aufbau, das auf neue Halbleitermaterialien und eine spezielle Struktur setzt. Alle Materialschichten der Zelle sind nämlich an die Kristallstruktur eines Indiumphosphid-Substrats gitterangepasst. So erzielt das Design direkte Bandlücken von bis zu 1,8 Elektronvolt. Das verspricht eine hohe Ausbeute, da die Zelle verhältnismäßig viele Lichtteilchen absorbieren kann.

Projekt am Anfang

Die NRL-Forscher sind zuversichtlich, dass ihr Ansatz den Weg zu Multisolarzellen mit über 50 Prozent Effizienz eröffnet. Ob das wirklich gelingt, muss sich erst weisen. Das US-Energieministerium finanziert jetzt ein dreijähriges Projekt zur Umsetzung des neuen Solarzellen-Designs. Fällt die 50-Prozent-Marke bei der Effizienz wirklich, wäre das schon ein beachtlicher Schritt. Denn das theoretisch erreichbare Maximum liegt zwar mit fast 87 Prozent noch merklich höher, allerdings erfordert das eine nur theoretisch mögliche Zelle mit unendlich vielen Photovoltaik-Schichten.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.nrl.navy.mil
http://www.imperial.ac.uk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe 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: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung