So funktioniert eine Nano-Solarzelle

20. September 2016, 18:21 Uhr
So funktioniert eine Nano-Solarzelle
So funktioniert eine Nano-Solarzelle
Forscher des FOM-Instituts AMOLF und der TU Eindhoven haben eine Theorie und eine experimentelle Methode entwickelt, mit denen zum ersten Mal im Detail die Funktion einer Nano-Solarzelle beschrieben und gezeigt werden kann. Dies war wegen des Formats dieser Zellen bisher ein großes Problem. Mit der neuen Technik kommt der Einsatz von Nanotechnologie in der grünen Energieversorgung ein Stück näher.
 
Über die Wirkungsweise von Solarzellen, die auf der Nanotechnologie beruhen, war bisher wenig bekannt. Das Verhalten dieser Zellen folgt anderen Regeln als gewöhnliche Solarzellen, man kommt ihm aber aufgrund der geringen Abmessungen der Zellen nur schwer auf die Spur. Gebräuchliche Messapparatur ist zur Untersuchung völlig ungeeignet: Möchte man zum Beispiel wissen, wieviel Strom eine Nano-Solarzelle bei der Bestrahlung mit rotem oder blauem Licht liefert, so erhält man Messwerte, die jenseits vom Maximum dessen lagen, was nach den bekannten Theorien überhaupt möglich ist.
 
Normalerweise verhält sich Licht wie ein Partikelstrom, aber im Nanobereich eher wie eine Welle. Die Folge davon ist, dass Nano-Solarzellen im Vergleich zu herkömmlichen Zellen viel mehr Licht absorbieren, als man im Vergleich zu ihren Abmessungen erwarten könnte. Dies erklärt auch, warum einer solchen Solarzelle viel mehr Strom als zu erwarten entnommen werden kann. Die Wissenschaftler haben nun eine Theorie aufgestellt, die die wellenartige Natur des Lichts mit bisherigen Theorien zur Arbeitsweise von Solarzellen kombiniert. Anschließend haben sie diese Theorie experimentell anhand einer Nano-Solarzelle aus einem einzigen Nanodraht überprüft.
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