Transparente Solarzelle: Fenster wird Kraftwerk
Forscher stanzen in Silizium-Wafer unzählige Löcher mit Durchmesser von rund 100 Mikrometern
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Normale versus transparent gestanzte Silizium-Solarzelle (Foto: unist.ac.kr) |
Ulsan/Seoul (pte001/13.12.2019/06:00) Undurchsichtige Solarzellen werden mit einem neuen Verfahren transparent. Forscher des Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) http://unist.ac.kr haben mit Kollegen der Korea University http://korea.edu ein Verfahren entwickelt, mit dem diese opaken Zellen durchsichtig werden, ohne ihren Wirkungsgrad entscheidend einzubüßen.
Fast so klar wie Glas
Es gibt zwar heute schon transparente Zellen, doch die sind nicht sonderlich effektiv. Zudem haben sie eine rötliche Farbe, was die Nutzung etwa auf Fensterscheiben zumindest gewöhnungsbedürftig erscheinen lässt. Die Forscher stanzten in den Silizium-Wafer, auf dem die Solarzelle aufgebaut wird, unzählige Löcher mit einem Durchmesser von rund 100 Mikrometern, das entspricht der Dicke eines Haares. Dies ermöglicht es Licht, durchzudringen.
Die Löcher sind strategisch so platziert, dass das menschliche Auge das Muster nicht erkennen kann. Die Zelle erscheint beinahe so klar wie Glas. Das prädestiniert sie für den Einsatz auf Fensterscheiben. Damit ließe sich die Stromerzeugung an Fassaden um ein Vielfaches steigern. Während Silizium-Solarzellen einen Wirkungsgrad von mehr als 20 Prozent erreichen, schafft die durchlöcherte Zelle 12,2 Prozent. Das ist immer noch deutlich mehr als bisher entwickelte transparente Zellen.
Vielseitiges Silizium
"Mein Team und ich waren der Meinung, dass Silizium das beste Ausgangsmaterial zur Herstellung glasähnlicher, leistungsfähiger, langzeitstabiler und farblich neutraler Zellen sein könnte", sagt Wissenschaftler Kwanyong Seo vom UNIST. "Anfangs war es eine verrückt erscheinende Idee, weil kristallines Silizium nicht durchsichtig ist." Deshalb habe es vor seinem Team auch niemand versucht.
Die Möglichkeit, Fenster zu Generatoren zu machen, hat laut den Fachleuten mehrere Vorteile. Zum einen seien diese Flächen viel größer als die der Dächer, vor allem bei Hochhäusern. Zum anderen würden keine Flächen, die anderweitig genutzt werden können - etwa zum Anbau von Nahrungsmitteln - verschwendet. Außerdem könnten sie auch auf Autoscheiben geklebt werden, um etwa die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.
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