Sind "ungedopte" Solarzellen besser und einfacher?

28. Januar 2016, 00:44 Uhr
Herstellungsprozess "ungedopter" Solarzellen. Bild: Nature Energy
Herstellungsprozess "ungedopter" Solarzellen. Bild: Nature Energy
Ein internationales Forscherteam des Berkeley Lab der UC Berkeley (USA), der Australian National University und des Swiss Federal Institute of Technology of Lausanne (Schweiz) hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich hocheffektive Solarzellen einfacher herstellen lassen.

Hierzu wird bei etablierten Prozessen auf einen neuen Materialmix gesetzt, der das sogenannte Doping ersetzt, das in der Halbleiterherstellung fast überall dazu verwendet wird, die Materialeigenschaften durch gezieltes Implantieren von Fremdatomen zu steuern. Gerade dieser Prozessschritt erhöht die Komplexität und somit die Kosten der Herstellung. Und weil das so ist, könnte das von den Forschern entwickelte Verfahren auch für andere Halbleiter als Solarzellen interessant sein.

Laut den Forschern ist nämlich der prinzipielle Aufbau einer Solarzelle eher simpel. Neben der Siliziumschicht ist Doping mit zwei Atomtypen nötig, welche die berühmten Löcher und Elektronenüberschüsse produzieren. Mit solchen kristallinen Solarzellen ist ein Wirkungsgrad von immerhin etwas über 20% möglich. Die neue „ungedopte“ DASH-Solarzelle bringt es im Vergleich dazu jetzt schon auf 19%.
Die Forscher nutzen die beiden Substanzen Molybdänoxid (oben) und Lithiumfluorid (unten), um damit nichtkristalline, amorphe Silizium-Solarzellen zu beschichten. Die Materialien sind transparent und Schichten mit einer Stärke von nur 10 nm reichen aus. Ideal zum Einsatz in Solarzellen ist auch, dass sie bei Raumtemperatur verarbeitet werden können.

Weitere Infos gibt es auf der Website des Berkeley Lab.
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