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 ZUKUNFT PERSONAL EUROPE: WORK:OLUTION - SUCCEED IN PERMANT BETA
16.07.2018 | GFOS mbH

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

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

Vertikales Begrünungssystem Biolit Vertical Green<sup>®</sup> auf Landesgartenschau Würzburg

16.07.2018 | Architektur Bauwesen

Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Krebszellen Winterschlaf halten

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

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