Hamburg-News-Erneuerbare-Energie-Windrad-Feld
Desy : © Jens Wenzel Andreasen/DTU

Desy-Röntgenlicht ebnet Weg für innovative Solarzellenproduktion

Dänische Forscher entwickeln mit Petra II. eine neue Methode zur Produktion günstiger, flexibler und vielseitiger Doppel-Solarzellen

Das von dänischen Forschern entwickelte Verfahren ermöglicht die verlässliche Produktion effizienter Tandem-Kunststoffsolarzellen von vielen Metern Länge, wie die Gruppe um Forschungsleiter Jens W. Andreasen von der Dänischen Technischen Universität (DTU) in Roskilde im Fachjournal „Advanced Energy Materials“ berichtet.

Geschichtete Solarzellen sind die Zukunft

Die Forscher benutzten ein Herstellungsverfahren, bei dem die verschiedenen Schichten einer Polymer-Solarzelle aus mehreren Lösungen auf einen flexiblen Trägerfilm aufgetragen werden. Auf diese Weise lässt sich die Kunststoff-Solarzelle schnell, günstig und nahezu in jeder gewünschten Länge produzieren. Da der unbeschichtete Trägerfilm von einer Rolle ab- und mit der Beschichtung auf die nächste Rolle wieder aufgerollt wird, heißt dieses Verfahren Roll-to-roll-Prozess. Mehrere Kilometer lange Einzelsolarzellen sind auf diese Weise bereits produziert worden. Um das Lösen der ersten Solarzelle zu verhindern, haben die Wissenschaftler eine sorgfältig komponierte Schutzschicht zwischen den beiden Solarzellen ihrer Tandem-Beschichtung eingeführt. Diese Schutzschicht enthält unter anderem eine nur 40 Nanometer (millionstel Millimeter) dünne Schicht Zinkoxid (ZnO) – das ist rund tausendmal dünner als ein menschliches Haar.

Durchblick dank Desys 3D-Ptychographie

Um die Form und Unversehrtheit der Schutzschicht und der übrigen Schichten der Tandem-Solarzelle zu überprüfen, nutzten die Forscher den scharfen Röntgenblick von PETRA III. Die Untersuchen der lediglich zwei mal vier Mikrometer (Ein Mikrometer = ein tausendstel Millimeter) großen Proben fanden an der DESY-Messstation P06 in Hamburg statt. Mit Hilfe der 3D-Ptychographie konnten die dänischen Forscher dort in die Probe hineinschauen und dabei die feinen Details der filigranen Schichtstruktur auflösen. Die Röntgen-Ptychographie rekonstruiert Form und chemischen Kontrast einer Probe aus der Art und Weise wie sie das einfallende Röntgenlicht streut. Die in diesem Versuch produzierte Polymer-Tandemsolarzelle wandelt 2,67 Prozent des einfallenden Sonnenlichts in Strom um.
him

Quelle und weitere Informationen:
www.desy.de

Weitere Artikel

  • Es gibt keine älteren Artikel in dieser Kategorie.
  • Es gibt keine neueren Artikel in dieser Kategorie.