Solar-Trichter-Konzept | Neues Konzept für Solarzellen

Wirkungsgradsteigerung bei Solarzellen mittels Solar-Trichter-Konzept

Die Steigerung des Wirkungsgrades von Solarzellen ist für deren Produzenten ein Thema von existenzieller Bedeutung, einen neuen Ansatz könnte das Solar-Trichter-Konzept bieten. Weltweit gehen die Forscher immer neue Wege, um die Effizienz von Solarzellen zu steigern. Zum Einsatz kommen diesbezüglich neue Materialien, neue Designs und nun auch die Änderung physikalischer Parameter von Atom bzw. Molekülen.

Ju Li Professor am renommierten Massachusetts Institute of Technology veröffentlicht diese Woche in der Zeitschrift Nature Photonics einen Artikel, in welchem er beschreibt, wie man auf der Basis von elastischer Dehnung von Materialien den Wirkungsgrad von Solarzellen steigern kann.

Prinzipiell beruht sein Konzept darauf, innerhalb eines Potenzialtrichters die Photonenabsorptionsrate zu erhöhen. Dieser Ansatz bietet den Vorteil, dass Solarenergie mit einem sehr breiten Wellenlängenspektrum genutzt werden kann, was letztlich zu einer Effizienzerhöhung führt. In seinem Experiment nutzt Professor Ju Li eine dünne metallische Folie, die durch eine „mikroskopische Nadel“ so eingedellt wird, dass eine gekrümmte Trichterform entsteht. Durch die von der Nadel ausgeübte Spannungsveränderung im Material ändert sich die atomare Struktur gerade soviel, dass Photonen mit verschiedenen Wellenlängen absorbiert werden können. Mit dieser Technologie ist nicht nur die Nutzung des sichtbaren Lichtspektrums verbunden, sondern es lassen sich auch weitere Wellenlängen zur Energiegewinnung umsetzen. Die Dehnung von Materialien eröffnet somit ein völlig neues Forschungsgebiet und somit auch ungeahnte Perspektiven z. B. in der Sensorik. Das neue Solar-Trichter Konzept wird derzeit mittels Computermodellierung an einer dünnen Schicht von Molybdändisulfid weiter untersucht. In Zukunft planen die Forscher, erste Laborexperimente um die Effekte zu bestätigen.

Darstellung Rasterkraftmikroskop | Solar-Trichter-Konzept MIT

Besonders hervorgehoben werden von Professor Ju Li die Fortschritte in der Entwicklung von nanostrukturierten Materialien, die Entwicklung des Rasterkraftmikroskops, die Entwicklung der nächsten Generation nanomechanischen Instrumenten sowie die Entwicklung bei Elektronenmikroskopie und Synchrotron-Anlagen, all dies sind unabdingbare Voraussetzungen für die Entwicklung und Untersuchung des Solar-Trichter Konzept gewesen.

Freitag, 23 November 2012 21:55
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