Schaffung des effizientesten Solarmoduls der Welt?  Deutsche Wissenschaftler stellen verbesserte Energietechnik vor

Schaffung des effizientesten Solarmoduls der Welt? Deutsche Wissenschaftler stellen verbesserte Energietechnik vor

Köln, Deutschland – Das vielleicht effizienteste Solarmodul der Welt wurde von Wissenschaftlern der Universität zu Köln in Deutschland entwickelt. Dieses neue Gerät erreicht eine Effizienz von 24 %, die bisher leistungsstärkste, wenn organische und auf Perowskit basierende Absorber hinzugefügt werden.

Bestehende Solarpanel-Technologien bestehen aus Silizium und können nicht viel weiter verbessert werden. Experten sagen, dass effizientere Solarmodule, die den globalen Übergang zu sauberer Energie unterstützen können, dringend benötigt werden. Das neue Solarpanel verwendet Halbleiter auf organischer Kohlenstoffbasis, die unter bestimmten Bedingungen Strom leiten können, und eine Perowskit-Verbindung auf Blei-Halogen-Basis. Beide Materialien verbrauchen weniger Strom als normale Siliziumzellen, was bedeutet, dass sie langlebiger sind.

Wie Sonnenlicht verschiedene Farben enthält, sollten effiziente Solarmodule so viel wie möglich verbergen im Strom. Dies kann mit sogenannten Tandemzellen erreicht werden, bei denen verschiedene Halbleitermaterialien im Solarpanel kombiniert werden, die jeweils unterschiedliche Arten von Sonnenlicht absorbieren.

Für die vorliegende Studie wurden organische Halbleiter für den ultravioletten und sichtbaren Teil des Lichts verwendet, während der Perowskit das infrarote Licht absorbierte. Ähnliche Materialkombinationen wurden in der Vergangenheit verwendet, aber Forscher des Instituts für Physikalische Chemie der Universität sagen, dass ihr neues Konzept ihre Leistung erheblich verbessert.

Die linke Seite zeigt eine kontaktierte Tandemsolarzelle im Sonnensimulator der Universität Wuppertal, die rechte Seite das Messgerät zur Untersuchung von Energieniveaus mittels Photoelektronenspektroskopie an der Universität zu Köln. (Credits: links: Cedric Kreusel, Wuppertal, rechts: Selina Olthof, Köln)

Die besten organischen Tandemzellen der Welt hatten zu Beginn der Studie einen Wirkungsgrad von rund 20 %; aber die Simulationen der Forscher schätzten der Umweltverantwortliche Stromgeneratoren könnten in Zukunft einen Wirkungsgrad von 30 Prozent haben.

„Herkömmliche Solarzellentechnologien basieren meist auf Halbleitersilizium und gelten mittlerweile als ‚so gut wie es nur geht‘“, sagt Mitautorin der Studie, Dr. Selina Olthof, in a Erklärung. „Wir können kaum signifikante Verbesserungen ihrer Effizienz erwarten – also mehr Watt elektrische Leistung pro Watt gesammelter Sonnenstrahlung. Umso notwendiger ist es, neue Solartechnologien zu entwickeln, die einen entscheidenden Beitrag dazu leisten können Energie Passage.“

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Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.

Bericht von Gwyn Wright, Autorin des South West News Service.

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