Innovation & Forschung
Spray-Solarzellen: Stromerzeugung am Fenster
Das norwegischen Unternehmen EnSol will Fenster und Gebäude ganz leicht zu Stromquellen machen. Es hat eine Dünnschicht-Technologie für Solarzellen entwickelt, die einfach per Sprühverfahren beispielsweise auf Fenster aufgebracht werden kann. Dabei stellt das Unternehmen mit seiner Nanopartikel-basierten Lösung eine beachtliche Wandlungseffizienz von 20 Prozent oder mehr in Aussicht.
23.08.2010
In der Aufdampfkammer: Neue Dünnfilm-Technologie, Foto: C. Binns, University of Leicester
„Der Film unterliegt nicht fundamentalen thermodynamischen Einschränkungen, die für Halbleiter-Materialien gelten. Im Prinzip sollten sehr hohe Effizienzen nur eine Frage der Weiterentwicklung sein", meint Chris Binns, Professor für Nanotechnologie an der University of Leicester. Er arbeitet mit EnSol an der Kommerzialisierung der Technologie zusammen, die 2016 marktreif sein soll.
Dünnschicht-Solarzellen an sich sind nicht neu. „Meines Wissens nach ist dies die einzige Technologie, die auf den speziellen optischen Eigenschaften metallischer Nanopartikel beruht", betont Binns. Diese Partikel mit Durchmessern von etwa zehn Nanonmetern werden in Leicester hergestellt, um Prototypen der EnSol-Technologie zu ermöglichen. Die Photovoltaik-Schicht könnte leicht mittels gängiger Vakuum-Beschichtungstechnologie aufgebracht werden, so der Nanotechnologe.
Doch EnSol zielt darauf ab, dass die neue Solarzellen-Technologie sogar als Spray und damit besonders leicht aufgetragen werden kann. „Der Film mit den Nanopartikeln könnte schon jetzt als Spray gefertigt werden. Die Herausforderung werden die Elektroden sein", sagt Binns. Eine Beschichtung von Fensterscheiben würde jedenfalls nur zu einer leichten Tönung führen, da der Film sehr dünn ist. Zudem ist die Technologie auch für Dachziegel oder Gebäudefronten geeignet.
Die von EnSol angestrebte Effizienz von 20 Prozent oder mehr wäre für eine Dünnschicht-Solarzelle durchaus beachtlich. Denn das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg hat erst Ende Juli mit 20,3 Prozent Wirkungsgrad einen neuen Labor-Weltrekord für sogenannte CIGS-Dünnschichtzellen gemeldet. Die Ausbeute kommerzieller Dünnschicht-Module liegt deutlich niedriger. Global Solar beispielsweise hat im Februar 2010 einen Wert von 13,2 Prozent für CIGS-Module gemeldet.
Dünnschicht-Solarzellen an sich sind nicht neu. „Meines Wissens nach ist dies die einzige Technologie, die auf den speziellen optischen Eigenschaften metallischer Nanopartikel beruht", betont Binns. Diese Partikel mit Durchmessern von etwa zehn Nanonmetern werden in Leicester hergestellt, um Prototypen der EnSol-Technologie zu ermöglichen. Die Photovoltaik-Schicht könnte leicht mittels gängiger Vakuum-Beschichtungstechnologie aufgebracht werden, so der Nanotechnologe.
Doch EnSol zielt darauf ab, dass die neue Solarzellen-Technologie sogar als Spray und damit besonders leicht aufgetragen werden kann. „Der Film mit den Nanopartikeln könnte schon jetzt als Spray gefertigt werden. Die Herausforderung werden die Elektroden sein", sagt Binns. Eine Beschichtung von Fensterscheiben würde jedenfalls nur zu einer leichten Tönung führen, da der Film sehr dünn ist. Zudem ist die Technologie auch für Dachziegel oder Gebäudefronten geeignet.
Die von EnSol angestrebte Effizienz von 20 Prozent oder mehr wäre für eine Dünnschicht-Solarzelle durchaus beachtlich. Denn das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg hat erst Ende Juli mit 20,3 Prozent Wirkungsgrad einen neuen Labor-Weltrekord für sogenannte CIGS-Dünnschichtzellen gemeldet. Die Ausbeute kommerzieller Dünnschicht-Module liegt deutlich niedriger. Global Solar beispielsweise hat im Februar 2010 einen Wert von 13,2 Prozent für CIGS-Module gemeldet.
Quelle: UD / pte
