30/06/2011 - CISG - Herstellung von Solarzellen durch Tinteneinspritzdruck

Menéame

Eine Gruppe von Ingenieuren an der Oregon State University der Vereinigten Staaten hat eine Technologie entwickelt, die es ermöglicht, Solarzellen mit einem ähnlichen System wie in Tinteneinspritzdruckern zu bauen. Das so genannte CISG (durch Kupfer, Indianer, Gallier und Selen) stellt einen technischen Fortschritt dar, der es ermöglicht, die Abfallerzeugung um bis zu 90% zu reduzieren und gleichzeitig die Solarzellen zu kostengünstigeren und effizienteren Geräten zu machen. Die Ingenieure, die an dieser Entwicklung beteiligt waren, haben bereits mit den Verfahren begonnen, um ein Patent an dieser Entwicklung zu erhalten.

Die in den letzten Jahren durch ihre breite Verbreitung im Haushalt und in den Büros popularisierten Tinteneinspritzdrucke könnten zu einem neuen Impulsgeber der Sonnenenergie werden. Dies wird durch eine Arbeit von Fachleuten der Oregon State University der Vereinigten Staaten bestätigt, die dank dieser Drucktechnologie die Entwicklung kostengünstiger, effizienter und umweltschonender Solarzellen ermöglicht haben.

Die Gruppe amerikanischer Ingenieure behauptet, dass die Rohstoffverschwendung in diesen Geräten im Vergleich zu traditionellen Solarzellen um 90% reduziert wird und damit einen bedeutenden ökologischen Nutzen bringt. Gleichzeitig wird durch die Methode die Produktionskosten von Solarzellen deutlich gesenkt.

In diesem Sinne betonen die Spezialisten, dass neue Feinfilmzellen zu extrem niedrigen Kosten, in kürzerer Produktionszeit als die heutigen Geräte und eine hohe Leistungsfähigkeit hergestellt werden könnten. Die Anwendung erneuerbarer Energien in der Industrie könnte sich daher stark auswirken.

Obwohl die Forschung zur Steigerung der Effizienz von Zellen noch ausgebaut werden muss, könnte die Arbeit zu einer neuen Generation von Solarenergiegeräten führen. Es gibt bereits ein Patent, das im Zusammenhang mit dieser Entdeckung steht, das durch eine Pressemitteilung der Oregon State University und einen kürzlich veröffentlichten Artikel in der Fachwelt Solar Energy Materials and Solar Cells verbreitet wurde.

Abfallreduzierung

Laut Chih-Hung Chang, Professor an der Oregon State University und einer der Verantwortlichen für die Forschung, ist dieser Fortschritt sehr vielversprechend und könnte vor und nach der Sonnenenergie-Szene ein Zeichen setzen. Chang betonte, dass es bisher nicht gelungen sei, solche Solargeräte mit Tinteneinspritztechnologie herzustellen.

Der größte Vorteil dieses Ansatzes ist vielleicht, dass es eine erhebliche Verringerung der Materialverschwendung ist, ein wichtiger Aspekt in wirtschaftlicher Hinsicht und in Bezug auf die Umwelteffizienz. Es ist gut, sich daran zu erinnern, dass einige der Materialien, die man in fortgeschrittenere Solarzellen wie Indianer aufnehmen möchte, relativ teuer sind.

Der Verlust dieser Materialien stellt somit eine erhebliche wirtschaftliche Erodierung dar, während der neue Tinteneinspritzansatz die Abfallerzeugung praktisch beseitigt, was auch im Hinblick auf die Umwelteffizienz und die Nachhaltigkeit der Prozesse sehr vorteilhaft ist.

Eine der vielversprechendsten Entwicklungen im Rahmen des in dieser Studie dargelegten Ansatzes sind die Kalkopyrit-Geräte, ein Material mit außergewöhnlicher Sonnenenergieeffizienz. So kann beispielsweise eine Schicht mit einem oder zwei Microndicken aus Kalkopyrit mehr Sonnenenergie aufnehmen als eine Schicht mit 50 Mikron Dicke aus Silizium.

Forschung und Anwendungen in Zukunft

In ihrer Forschung waren Ingenieure in der Lage, eine Tinte, die auf Kalkopyrit Substraten durch Tinteneinspritztechnologie drucken kann, mit einer Energieumwandlungseffizienz von etwa 5% zu schaffen. Die Wirksamkeit kann jedoch noch weiter verbessert werden.

Nach Angaben der für diese Entwicklung Verantwortlichen wird es möglich sein, im Falle einer Vertiefung der Forschung eine Effizienz von etwa 12% zu erreichen, was die Produktion kommerziell lebensfähiger Solarzellen ermöglichen würde. Darüber hinaus untersuchen Ingenieure andere Verbindungen, die auch mit Tinteneinspritztechnologie zu einem noch niedrigeren Preis verwendet werden können.

Während einige Ansätze bei der Produktion von Solarzellen viel Zeit für die Produktentwicklung benötigen oder kostspielige Systeme erfordern und giftige Chemikalien umfassen, würde die neue Generation von Solargeräten, die aus Tinteneinspritztechnologie entwickelt wurden, mehrere dieser Barrieren beseitigen.

Darüber hinaus würde sich nicht nur eine wesentlich wirtschaftlichere und grünere Solartechnologie entwickeln, sondern es könnten auch neue Industrien und Beschäftigungsmöglichkeiten auf der Grundlage solcher Initiativen in verschiedenen Teilen der Welt entstehen. Wenn die Kosten ausreichend gesenkt werden können und andere Hindernisse überwunden werden, könnte es sogar möglich sein, Solarzellen unter dieser Technologie zu schaffen, die sich direkt in die Wohndecken integrieren können.

Quelle. http://oregonstate.edu/ua/ncs/node/14094

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