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Hocheffiziente Solarzellen: Von Satelliten zu Dächern

Hocheffiziente Solarzellen: Von Satelliten zu Dächern

Der Solarbereich strebt weiterhin nach immer höheren Wirkungsgraden. Jetzt hat ein Start-up einen innovativen Ansatz angewendet, um die Konkurrenz aus dem Wasser zu jagen. Mit einer Effizienz von 36.4% In Labortests sind Insolight-Solarzellen führend und nutzen die Photovoltaik-Technologie von Satelliten.

Die Geschwindigkeit, mit der die Solarindustrie auf die Nachfrage nach billigen erneuerbaren Stromquellen reagiert, ist atemberaubend. Die aktuellen Wirkungsgrade für die meisten Photovoltaikprodukte liegen zwischen 18 und 20 Prozent. Die Kosten pro Kilowattstunde Photovoltaik sind allein in den letzten 6 Jahren um fast 80% gesunken. Dies ist der größte Rückgang aller Stromquellen. Die Solarzellentechnologie kostet jedoch immer noch mehr pro Kilowattstunde als nicht erneuerbare Quellen. Diese Barriere wird sich kurzfristig weiterhin auf die Aufnahme auswirken.

Die Herausforderung bleibt zu machenHocheffiziente Solarzellen, die in der Lage sind, viel Sonnenlicht zu möglichst geringen Kosten in elektrische Energie umzuwandeln, sind für den Hausgebrauch leicht verfügbar.

Vor weniger als zwei Wochen kündigten Forscher des MIT und des Masdar-Instituts für Wissenschaft und Technologie ihre hocheffiziente „Stufenzelle“ an, die in Labortests einen Wirkungsgrad von 35% erreichen soll. Diese Solarzellen bestehen aus zwei Schichten Photovoltaik, die so angeordnet sind, dass jede Schicht dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Diese „Multijunction“ -Zellen ermöglichen zwar die Absorption eines größeren Bereichs an Sonnenenergie, ihre Herstellung kann jedoch teuer sein. Die neue Stufenzelle enthält ein wiederverwendbares Substrat für die Herstellung einer wichtigen Komponente, wodurch die Kosten effektiv gesenkt werden.

Jetzt ist Insolight, ein Start-up der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL), aufgetaucht. Sie haben gerade eine noch höhere Effizienz bei erschwinglichen Solartechnologien angekündigt als das MIT-Masdar-Team. Ihr Prototyp wurde kürzlich von einem unabhängigen deutschen Labor des Fraunhofer-Instituts getestet und bestätigte eine Ausbeute von 36,4%.

[Bildquelle: EPFL]

Die neue Technologie verwendet eine Optik, um den Ausgang zu verstärken. Mit einer Reihe von Linsen wird das Sonnenlicht wie eine Sammlung von Lupen auf Miniaturversionen der effizientesten verfügbaren Solarzellen gerichtet. Diese Zellen sind für den allgemeinen Gebrauch unerschwinglich teuer und verwenden mehrere Schichten, um viele verschiedene Wellenlängen des Lichts einzufangen. Auf diese Weise können sie bis zu 45% der einfallenden Sonnenenergie in Strom umwandeln und sind aufgrund ihrer Kosten normalerweise in der Weltraumtechnologie zu finden.

Das Schrumpfen dieser fortschrittlichen Solarzellen auf nur wenige Quadratmillimeter senkt ihre Kosten auf die Erde und ermöglicht es Forschern, praktische Anwendungen für sie im Alltag zu untersuchen. Diese Größenreduzierung wird durch die innovative Methode zur Erfassung des Sonnenlichts ermöglicht, die vom Insolight-Team angewendet wird.

[Bildquelle: EPFL]

Die Sammlung von Sonnenlicht mit Wasser vergleichen - "Es ist wie eine Dusche: Das gesamte Wasser fließt in einen kleinen Abfluss. Der Abfluss muss nicht den gesamten Boden der Dusche bedecken." - CEO Laurent Coulot und sein Team haben ein ausgeklügeltes Microtracking-System entwickelt. In Reaktion auf Sensoreingaben, die den Sonnenstand anzeigen, passt dieses System die Position einer Reihe winziger Linsen an. Diese Methode stellt sicher, dass direktes Sonnenlicht unabhängig vom Einfallswinkel immer auf jede Solarzelle fällt. In einem effektiven Solarkonzentrator für die Photovoltaik sind die geringe Größe und der hohe Wirkungsgrad die Hauptmerkmale dieser Technologie.

via: EPFL

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Geschrieben von Jody Binns

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