16/04/2014 - Die Entwicklung neuer Tinten wird den Eindruck von Solarzellen verbessern

Menéame

In einer neueren Veröffentlichung von Dr. Joel Van Embden vom Australier CSIRO Material Science and Engineering, präsentiert die Ergebnisse durch die Verwendung einer low-cost Methode zur Herstellung von Solarzellen auf Basis von Nanokristalle, mit geringen Umweltauswirkungen und guter Effizienz.

Bislang haben Solarzellen aus Nanokristallen die Verwendung von hochgiftige Lösungsmittel oder die hohe Konzentrationen an organischen Schadstoffen enthalten. In dieser neuen Studie konnten die Forscher billige und umweltbelastende Lösungsmittel wie einfache Alkohole verwenden.

In dieser ersten Phase der Entwicklung dieser neuen Solarzellen hat sich bereits die Entwicklung der Solarzellen in den letzten Jahren beschleunigt. Effizienz von etwa 7,7 %, was sie zu einem vielversprechenden Kandidaten für zukünftige kommerzielle Anwendungen macht. Dies zeigt, dass es skalierbare Technologien gibt, die Alternativen zu heutigen, wirtschaftlich und ökologisch kostspieligen Technologien sind und billigere Materialien verwenden, die für effiziente Solarzellen verwendet werden können.

Eine neue Methode

Die Forscher stellten ein neues "Solartinte" her, indem sie die Oberfläche der Nanokristalle chemisch modifizierten und so eine hohe Polarität erreichten. Diese hohe Polarität wurde erreicht, indem man organische Moleküle auf der Oberfläche von Nanokristallen verband.

Die Nanokristallfarbe wurde dann auf leitfähige Glas-Substrate gelegt und mit Selendampf mit einem Prozess behandelt, der Selenisierung genannt wird. Dieser Prozess verwandelt den Nanokristallinfilm in einen mikrokristallinen Film, der die Reaktion der Filme auf das Licht erheblich verbessert.

Derzeit ist der Grad des Kornwachstums durch diesen Selenisierungsprozess begrenzt, was die größte Herausforderung für Nanokristallzellen darstellt.

Die Richtung dieser Forschung konzentriert sich nun auf die Steigerung der Effizienz der Geräte durch Anpassung der Zusammensetzung der Nanoglasfarben.  Diese Entwicklung öffnet die Tür für komplexe Tintenformulierungen, die für den Druck von Solarzellen der nächsten Generation geeignet sein werden.

Weitere Informationen

Joel van Embden, et al. "Cu₂ZnSn_4xse_4(1−x) Solar Cells from Polar Nanocrystal Inks." Journal of the American Chemical Society. DOI: 10.1021/ja501218u
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Phys.org

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