Kategorie: Forschung

Ein Projektes zur Entwicklung von hocheffizienten, Kobalt-basierten Farbstoffsolarzellen ist mit Unterstützung des Forschungsministeriums gestartet.  Die Gesamtkosten des Projektes COBRA (organic cobalt based low-cost printable large-area photovoltaics) belaufen sich auf rund 3 Millionen Euro bei einer Projektlaufzeit von drei Jahren. Neben dem Unternehmen Merck sind 3GSolar aus Jerusalem/Israel, und Colour Synthesis Solutions Ltd. (CSS) aus Manchester/UK am Vorhaben beteiligt.

Die Projektteilnehmer wollen den Wirkungsgrad und die Stabilität von Farbstoffsolarzellen verbessern. Ein neues Kobalt-basierten Redoxsystems soll das in einem nicht-flüchtigen Elektrolyten der Zelle erreichen. Die großflächigen Farbstoffsolarzellen sollen mehr als 20 Jahren halten. Die Technologie ist wirtschaftlichler als die etablierten Photovoltaik-Technologien.

Merck entwickelt im Projekt COBRA leistungsstarke Kobalt-basierte Elektrolytlösungen. Der Elektrolyt wird im Laufe von mehreren Generationen passgenau auf die von CSS entwickelten Farbstoffe zugeschnitten. Im Teilprojekt optimiert 3GSolar die Elektroden und die Geometrie der Farbstoffsolarzellen.

Generell wandeln Farbstoffsolarzellen Licht über einen breiten Intensitätsbereich in Strom um: Sowohl bei diffusem Licht>> weiterlesen...

Zwar boomt die Photovoltaik weltweit, doch ist die Situation für deutsche Hersteller von Solarzellen und -modulen kritisch. Gründe dafür sind weltweite Überkapazitäten und Hersteller aus China, die den Weltmarkt mit Modulen von ca. 15 % Wirkungsgrad zu Billigpreisen überschwemmt haben. Deutsche und andere europäische Hersteller können nur mithalten, wenn sie Zellen und Module mit höherem Wirkungsgrad zu konkurrenzfähigen Preisen anbieten. Das Institut für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart hat nun auf der Jagd nach höchsten Wirkungsgraden mit möglichst einfachen Produktionsprozessen einen neuen Rekord erzielt. In einem vom Bundesumweltministerium geförderten Projekt gelang es, Zellen aus kristallinem Silizium mit nahezu 22 % Wirkungsgrad herzustellen.

Das Erfolgsgeheimnis liegt in einem am Institut entwickelten Laserprozess, mit dem es gelingt, Rückseitenkontaktzellen ohne jegl>> weiterlesen...

Schweizer Wissenschaftler entwickeln zusammen mit anderen Forschungsinstituten ein kostengünstiges Solarkonzentrator-Systems (englisch: High Concentration PhotoVoltaic Thermal, kurz: HCPVT) unterstützt.. Es soll das Sonnenlicht 2000-fach konzentrieren und 80% der einfallenden Strahlung in nutzbare Energie umwandeln. Der Einsatz ist in sonnenreichen Gebieten wie Inseln oder Wüsten, wo Strom, Trinkwasser und Klimatisierung gebraucht wird. Das System besteht aus großen Parabol-Kollektoren und Hochleistungs-Photovoltaik-Chips, die von Mikrokanälen gekühlt werden. Das Sonnenkraftwerk eignet sich für die Massenproduktion.

An dem HCPVT Projekt arbeiten Wissenschaftler von IBM Research – Zürich, das Solarunternehmen Airlight Energy, der Lehrstuhl für Erneuerbare Energieträger der ETH Zürich und das Institut für Mikro- und Nanotechnologie MNT der Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs. Die Schweizer Kommission >> weiterlesen...

Kristallzüchter des Fraunhofer IISB in Erlangen erforschen im Verbundprojekt HENSi kostengünstiges n-Typ-Blocksilizium mit reduzierter Defektdichte und homogener Widerstandsverteilung für die Herstellung von Hocheffizienzsolarzellen. Die wirtschaftliche Erzeugung von Solarstrom erfordert Solarzellen mit maximalen Wirkungsgraden bei möglichst niedrigen Herstellungskosten. Geht es um technologische Konzepte für derartige Hocheffizienz-Solarzellen, wird oft Phosphor-dotiertes n-Typ-Silizium als Grundmaterial favorisiert.

Gegenwärtig ist der Marktanteil von n-Typ-Solarzellen relativ gering, es dominieren Solarzellen aus Bor-dotiertem p-Typ-Material. Eine Ursache liegt darin begründet, dass die Herstellung der benötigten n-Typ-Siliziumkristalle vergleichsweise teuer ist bzw. mit weniger aufwändigen Herstel>> weiterlesen...

Solarzellen müssen viel aushalten: Schnee, heiße Sommertage, Regen und Feuchtigkeit. Um sie bestmöglich zu schützen, betten die Hersteller die Zellen in Kunststoff ein, meistens in Ethylenvinylacetat, kurz EVA. Das Prinzip: Im ersten Schritt laminieren sie die Zellen. Dazu legen sie eine Folie um die Zellen und erhitzen diese. Ist der Kunststoff weich, wird der gesamte Stapel im Laminator zusammengepresst, so dass er gut um die Zellen herumfließt und sie umschließt. Dabei vulkanisiert der Kunststoff – das heißt er vernetzt, es entsteht eine Art Gummi. Der Vorteil:

In diesem Zustand ist das Material nicht mehr schmelzbar, es ist stabiler und schützt die Zellen besser vor mechanischen und thermischen Belastungen. Für die Vernetzung wird der Solarzellen-Kunststoff-Stapel im Vakuumlaminator auf bis zu 150 Grad Celsius erhitzt; diese hohe Temperatur gibt den »Startschuss« für die Verne>> weiterlesen...