05.April 2010
Solar Enegie
Kennen Sie biegsame Sonnenkollektoren?
Die Solarenergie gehört zu unseren Zukunftsenergien.
Weltweit arbeiten Forscher ständig an der Anpassungsfähigkeit und der Erhöhung der Effektivität der Photovoltaik. Anpassungsfähig heisst beispielsweise biegsamer.
Damit könnten Solarkollektoren auch eines Tages in die Kleidung integriert werden.
Doch zuerst geht es um eine erhöhte Effektivität, die durch flexiblere Solarmodule erreicht werden kann.
Forscher am Fraunhofer Institut in Deutschland arbeiten ebenfalls an der Effektivität der Solarmodule.
Bisher sehen die Ergebnisse positiv aus, da das entwickelte Design beim Umwandlungsprozess in elektrische Energie nur wenig Solarenergie verliert und daher einen sehr hohen Wirkungsgrad besitzt.
Eingesetzt wurde eine Anordnung mikrometer-kleiner Siliziumdrähte, die das Sonnenlicht einfangen.
Statt Siliziumplatten lässt man die Sonnenstrahlen auf Drähte treffen. Damit werden Solarzellen biegsamer, erreichen ein breiteres Spektrum an unterschiedlichen Wellenlängen und Licht-Einfallswinkeln.
Dadurch wird mehr Licht absorbiert. Bis zu 85 % des eintreffenden Sonnenlichtes kann aufgenommen werden.
Dabei enthalten die biegsamen Solarzellen nur ein Hundertstel des sonst üblicherweise verwendeten Siliziums.
Wie werden die Siliziumdrähte hergestellt?
Durch die so genannte Vapor-Liquid-Solid-Methode werden die Siliziumdrähte hergestellt.
Dabei lagert sich Siliziumdampf auf einer Platte ab und bildet mikroskopisch kleine Nanodrähte.
Diese wiederum werden in einen transparenten Trägerstoff gebettet und so von seinem Untergrund gelöst. Damit werden die Solarzellen beweglicher.
Um die optimale Geometrie für die Aufnahme der Solarenergie zu ergründen, wurden verschiedene Anordnungsmuster wie dreieckig, quadratisch oder zwölfeckig hergestellt.
Trifft das Sonnenlicht auf den Solardraht, springt es mehrmals hin und her, erst dann wird es absorbiert.
Zwischen den Drähten befinden sich zusätzlich kleine Aluminium-Nanopartikel, die das Licht zusätzlich reflektieren und es an den entsprechenden Ort lenken.
Dadurch wird der photovoltaische Wirkungsgrad noch einmal erhöht.
Das neue System befindet sich derzeit noch in der Laborphase. Wann und ob eine kommerzielle Variante folgt, ist noch unbekannt.
Weltweit arbeiten Forscher ständig an der Anpassungsfähigkeit und der Erhöhung der Effektivität der Photovoltaik. Anpassungsfähig heisst beispielsweise biegsamer.
Damit könnten Solarkollektoren auch eines Tages in die Kleidung integriert werden.
Doch zuerst geht es um eine erhöhte Effektivität, die durch flexiblere Solarmodule erreicht werden kann.
Forscher am Fraunhofer Institut in Deutschland arbeiten ebenfalls an der Effektivität der Solarmodule.
Bisher sehen die Ergebnisse positiv aus, da das entwickelte Design beim Umwandlungsprozess in elektrische Energie nur wenig Solarenergie verliert und daher einen sehr hohen Wirkungsgrad besitzt.
Eingesetzt wurde eine Anordnung mikrometer-kleiner Siliziumdrähte, die das Sonnenlicht einfangen.
Statt Siliziumplatten lässt man die Sonnenstrahlen auf Drähte treffen. Damit werden Solarzellen biegsamer, erreichen ein breiteres Spektrum an unterschiedlichen Wellenlängen und Licht-Einfallswinkeln.
Dadurch wird mehr Licht absorbiert. Bis zu 85 % des eintreffenden Sonnenlichtes kann aufgenommen werden.
Dabei enthalten die biegsamen Solarzellen nur ein Hundertstel des sonst üblicherweise verwendeten Siliziums.
Wie werden die Siliziumdrähte hergestellt?
Durch die so genannte Vapor-Liquid-Solid-Methode werden die Siliziumdrähte hergestellt.
Dabei lagert sich Siliziumdampf auf einer Platte ab und bildet mikroskopisch kleine Nanodrähte.
Diese wiederum werden in einen transparenten Trägerstoff gebettet und so von seinem Untergrund gelöst. Damit werden die Solarzellen beweglicher.
Um die optimale Geometrie für die Aufnahme der Solarenergie zu ergründen, wurden verschiedene Anordnungsmuster wie dreieckig, quadratisch oder zwölfeckig hergestellt.
Trifft das Sonnenlicht auf den Solardraht, springt es mehrmals hin und her, erst dann wird es absorbiert.
Zwischen den Drähten befinden sich zusätzlich kleine Aluminium-Nanopartikel, die das Licht zusätzlich reflektieren und es an den entsprechenden Ort lenken.
Dadurch wird der photovoltaische Wirkungsgrad noch einmal erhöht.
Das neue System befindet sich derzeit noch in der Laborphase. Wann und ob eine kommerzielle Variante folgt, ist noch unbekannt.