Ein Hauch Photovoltaik für viel Sonne

Ein Hauch Photovoltaik für viel Sonne

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Teaserbild-Quelle: nasa.org
Forscher an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL) haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich kostengünstig Zinkoxidfilme im Nanometerbereich herstellen lassen. Damit kann die Effizienz von Dünnschichtsolarzellen, die um das Tausendfache dünner sind als herkömmliche Photovoltaikelemente, gesteigert werden.
 
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Mit der EPFL-Erfindungs soll die Nutzung von Sonnenenergie günstiger werden.
 
Noch ist die Solarenergie wegen ihres Ausgangsrohstoffs Silizium teuer. An der EPFL wird schon seit längerem an Dünnschichtsolarzellen geforscht, deren Technik es erlaubt, sparsam mit dem kostbaren Material umzugehen. Der Haken an der Sache ist allerdings, dass mit sinkendem Durchmesser der Siliziumschicht die Absorptionsrate für Sonnenlicht ebenfalls mindert. Deshalb greifen die Forscher zu einem Trick: Mithilfe von Zinkoxidkristallen wird das einfallende Licht so gestreut, dass die Aufnahmerate im Silizium steigt. Die pyramidenförmigen Kristalle in die richtige Form zu bringen, ist technisch jedoch sehr schwierig. Nun haben aber die Forscher in Lausanne eine Möglichkeit gefunden, um dünne Schichten aus Zinkoxid in der gewünschten Form herzustellen: Auf einer Negativform der geplanten Struktur lassen sie die Kristalle wachsen. Danach muss die Oxidschicht nur noch abgezogen werden. Diese Technik lässt sich auch im industriellen Massstab anwenden. Damit könnten sich preiswerte Photovoltaikelemente herstellen lassen und in der Folge auch billigeren Strom.
 
Ein weiterer Vorteil dieser neuen Technik ist, dass der Rohstoff Zinkoxid sehr häufig vorkommt. Zudem ist das Material völlig ungiftig und belastet die Umwelt deswegen kaum. Auch Dank der Einsparung von Silizium ergibt sich eine bessere Ökobilanz, denn die Produktion von Silizium aus Sand ist extrem energieaufwendig. (mai/mgt)