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Gewähltes Tag Solarzelle
Solarzellen-Versiegelung: Kunststoff statt Glas
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Hochbarriere-Folie aus Hybridpolymeren – Trend flexible Solarzelle
Solarzellen sind immer noch eine teure Technologie für den Privatgebrauch. Um sie zwanzig Jahre betriebsbereit zu halten, müssen sie heute beidseitig mit Glas „versiegelt“ werden. Es schützt das teure Innenleben mit hoher Sicherheit vor den Einflüssen des Wetters und der hochenergetischen UV-Strahlung.
Aus der Lebensmittelindustrie kommen Hochbarrierefolien, die jetzt auch für die Energietechnik im Bereich der Photovoltaik interessant werden.
Die Hochbarrierefolien kommen heute beispielsweise für die Verpackung von Kartoffel-Chips zum Einsatz; sie schützen das Lebensmittel vor der Feuchtigkeit des Atmosphäre, nur so bleiben die Chips über längere Zeit hinweg knusprig. Dabei handelt es sich um Hybridpolymere mit anorganischen sowie organischen Bestandteilen.
Dr. Sabine Amberg-Schwab vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg und Dr. Klaus Noller vom Fraunhofer-Institut für Verpackung und Verfahrenstechnik IVV in Freising haben nach diesem Prinzip eine hochdichte Sperrfolie entwickelt, die speziell für Solarzellen zum Einsatz kommen soll. Diese Eigenentwicklung trägt den Namen „Ormocere“. Als Basis verwenden die Würzburger Wissenschaftler eine handelsübliche PET-Folie, die schon eine anorganische Barriereschicht aus Siliziumoxid aufweist. Diese wird mit einer mikrometerdünnen, speziell entwickelten Lackschicht überzogen.
Der Einsatz solcher Folien bringt im ersten Schritt eine deutliche Gewichtsreduzierung. Ersetzt man nur eine Seite einer Solarzelle durch die Folie, spart das bereits vierzig Prozent ihres Gewichtes. In Zukunft ließen sich mit der Folie auch flexible Solarzellen versiegeln, die heute bereits entwickelt werden. Leicht und biegsam könnte man sie dann auch in Häuserfassaden integrieren.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2011
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Solarzelle mit Weltrekord
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Verfasst von Redakteur unter Elektrotechnik
Fraunhofer-Institut entwickelt Konzentrator-Solarzelle mit 41 Prozent Wirkungsgrad
Ein Manko der Solarzellen ist ihr schlechter Wirkungsgrad: Bisher wandeln sie nur 10 bis 15 Prozent der einfallenden Sonnenenergie in Strom um. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben jüngst eine neue Technologie vorgestellt, die es ermöglicht, einen größeren Teil des Sonnenlichts in Strom umzuwandeln. Dr. Andreas Bett und Dr. Frank Dimroth haben eine Solarzelle entwickelt, die einen Wirkungsgrad von 41,1 Prozent besitzt. Das ist derzeit Weltrekord. Sie besteht aus drei verschiedenen Materialien, die übereinander gestapelt sind und dadurch das Sonnenspektrum viel energieeffizienter verwerten. Statt Silizium verwenden die Freiburger Wissenschaftler in ihren Solarzellen die Stoffe Galliumindiumphosphid, Galliumindiumarsenid und Germanium. So entsteht eine Mehrfachsolarzelle, die nahezu das gesamte Spektrum des Sonnenlichts in elektrischen Strom umwandeln kann. Ursprünglich wurden solche Mehrfachsolarzellen für die Stromerzeugung im Weltall entwickelt. In Zukunft sollen sie auch auf der Erde Strom zu günstigen Preisen erzeugen. Sie sollen bereits 2011 auf den Markt kommen.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2010
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