Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Großflächige Nanostrukturierung für effizientere Solarzellen - Fraunhofer IWS Dresden auf der Lasys

04.06.2012
Der Wirkungsgrad einer Solarzelle lässt sich durch Oberflächenstrukturierung deutlich erhöhen.
Ein neues laserbasiertes Strukturierungsverfahren für organische Solarzellen ist besonders schnell und effizient und damit für den industriellen Einsatz bestens geeignet.

Besuchen Sie uns auf der Internationalen Fachmesse für Lasermaterialbearbeitung LASYS vom 12. - 14. Juni 2012 in Stuttgart in Halle 4, Stand 4C31.

Die organische Photovoltaik durchläuft in den letzten Jahren enorme Fortschritte bei der Verbesserung der photoelektrischen Effizienz und bietet zudem die Möglichkeit der Skalierbarkeit auf große und flexible Flächen. Für die weitere Verbesserung des Wirkungsgrades ist es notwendig, zusätzlich zu den intrinsischen Eigenschaften der organischen Materialien die optischen Eigenschaften der Solarzellen zu optimieren. Mikro- und nanostrukturierte Oberflächen sind bei organischen Solarzellen besonders vorteilhaft, da sie die Effizienz von Solarzellen erhöhen, indem sie den optischen Weg des einfallenden Lichts im aktiven Medium verlängern.
Ein besonders schnelles und effizientes Verfahren zur Strukturierung mit hoher Auflösung ist das am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden praktizierte Verfahren der Direkten Laserstrahlinterferenzstrukturierung (DLIP: Direct Laser Interference Patterning). Damit lassen sich verschiedenste Materialien wie Metalle, Keramiken oder Polymere in einem Prozessschritt mit Mikro- oder Nanostrukturen versehen. Um eine Interferenzstruktur zu erzeugen, werden mindestens zwei kollimierte, kohärente Laserstrahlen auf der Substratoberfläche zur Überlagerung gebracht. Zur Interferenz kommt es im gesamten Überlappungsvolumen der Laserstrahlen, die mit einem einzigen Puls Flächen von mehreren Zentimetern Breite abdecken können. Somit ergeben sich effektive Strukturierungsgeschwindigkeiten von einigen Quadratzentimetern pro Sekunde.

In enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Angewandte Photophysik (IAPP) der Technischen Universität Dresden wurde der Einfluss der Strukturierung von PET-Folien mittels DLIP auf die Verbesserung der Effizienz von organischen Solarzellen untersucht. Es zeigt sich, dass Solarzellen auf strukturierten Substraten eine deutliche Leistungssteigerung aufweisen. Durch die Überlagerung zweier Laserstrahlen wurde eine Linienstruktur erzeugt. Damit wurde eine Effizienzsteigerung von ca. 10% gegenüber dem unstrukturierten PET-Substrat realisiert. Die Überlagerung von drei Laserstrahlen, die nicht in einer Raumebene liegen, oder die Doppelbelichtung mit zwei zueinander verdrehten Linienmustern ergibt eine hexagonale oder Punktestruktur. Sie erweist sich bei organischen Solarzellen auf PET als besonders vorteilhaft und führt zu einem Effizienzanstieg von 21%.

Für die industrielle Umsetzung des Verfahrens entstand am Fraunhofer IWS Dresden ein kompaktes Laserinterferenzsystem, das die Strukturierung innerhalb eines in-line Prozesses ermöglicht. Das System und Verfahrensprinzip stellen die Wissenschaftler vom 12. bis 14. Juni 2012 auf der diesjährigen Lasys in Stuttgart aus (Stand 4.C31).

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

Dr. Andrés-Fabian Lasagni
Tel. 0351/83391-3007
Fax 0351/83391-3300
E-Mail: andres-fabian.lasagni@iws.fraunhofer.de

Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Tel. 0351/83391-3444
Fax 0351/83391-3300
E-Mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de

Dr. Ralf Jaeckel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iws.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Wiegende Halme auf der Handwerksmesse München
28.02.2020 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Erfolgreiche Premiere: dormakaba mit der digitalBAU zufrieden
26.02.2020 | dormakaba Deutschland GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wiegende Halme auf der Handwerksmesse München

Talente-Sonderschau: Architekturstudenten der HTWK Leipzig zeigen filigrane Skulptur aus Strohhalmen – dahinter steckt eine Konstruktionsidee für organisch gekrümmte Fassaden

Swaying Straws (Wiegende Halme) heißt die Skulptur, die die zwei Architekturstudenten Fabian Eidner und Theodor Reinhardt von der Hochschule für Technik,...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten aktuellen Stand der Anwendung des Maschinenlernens bei Forschung an aktiven Materialien

Verfahren des Maschinenlernens haben durch die Verfügbarkeit von enormen Datenmengen in den vergangenen Jahren einen großen Zuwachs an Anwendungen in vielen Gebieten erfahren: vom Klassifizieren von Objekten, über die Analyse von Zeitreihen bis hin zur Kontrolle von Computerspielen und Fahrzeugen. In einem aktuellen Review in der Zeitschrift „Nature Machine Intelligence“ beleuchten Autoren der Universitäten Leipzig und Göteborg den aktuellen Stand der Anwendung und Anwendungsmöglichkeiten des Maschinenlernens im Bereich der Forschung an aktiven Materialien.

Als aktive Materialien bezeichnet man Systeme, die durch die Umwandlung von Energie angetrieben werden. Bestes Beispiel für aktive Materialien sind biologische...

Im Focus: Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln

Forscher des Hubrecht-Instituts (KNAW - Niederlande) und des Max-Planck-Instituts in Münster haben entdeckt, wie ein essentielles Protein bei der Umwandlung von normalen adulten humanen Zellen in Stammzellen zur Aktivierung der genomischen DNA beiträgt. Ihre Ergebnisse werden im „Biophysical Journal“ veröffentlicht.

Die Identität einer Zelle wird dadurch bestimmt, ob die DNA zu einem beliebigen Zeitpunkt „gelesen“ oder „nicht gelesen“ wird. Die Signalisierung in der Zelle,...

Im Focus: Bayreuther Hochdruck-Forscher entdecken vielversprechendes Material für Informationstechnologien

Forscher der Universität Bayreuth haben ein ungewöhnliches Material entdeckt: Bei einer Abkühlung auf zwei Grad Celsius ändern sich seine Kristallstruktur und seine elektronischen Eigenschaften abrupt und signifikant. In diesem neuen Zustand lassen sich die Abstände zwischen Eisenatomen mithilfe von Lichtstrahlen gezielt verändern. Daraus ergeben sich hochinteressante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Informationstechnologien. In der Zeitschrift „Angewandte Chemie – International Edition“ stellen die Wissenschaftler ihre Entdeckung vor. Die neuen Erkenntnisse sind aus einer engen Zusammenarbeit mit Partnereinrichtungen in Augsburg, Dresden, Hamburg und Moskau hervorgegangen.

Bei dem ungewöhnlichen Material handelt es sich um ein Eisenoxid mit der Zusammensetzung Fe₅O₆. In einem Hochdrucklabor des Bayerischen Geoinstituts (BGI),...

Im Focus: Von China an den Südpol: Mit vereinten Kräften dem Rätsel der Neutrinomassen auf der Spur

Studie von Mainzer Physikern zeigt: Experimente der nächsten Generation versprechen Antworten auf eine der aktuellsten Fragen der Neutrinophysik

Eine der spannendsten Herausforderungen der modernen Physik ist die Ordnung oder Hierarchie der Neutrinomassen. Eine aktuelle Studie, an der Physiker des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hate Speech bis KI: Online-Forscher_innen aus aller Welt treffen sich zur General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2020 | Veranstaltungen

CLIMATE2020 – Weltweite Online-Klimakonferenz vom 23. bis 30. März 2020

26.02.2020 | Veranstaltungen

Automatisierung im Dienst des Menschen

25.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Asteroid in eiserner Rüstung

28.02.2020 | Geowissenschaften

Hate Speech bis KI: Online-Forscher_innen aus aller Welt treffen sich zur General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

UV-Licht gegen störenden Unterwasserbewuchs – Innovatives Antifouling-System des IOW jetzt reif für Serienproduktion

28.02.2020 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics