25/03/2013 - Die Lichtabsorptionsfähigkeit von Nanokabeln wird die Effizienz von Solarzellen verbessern

Menéame

Einen Nanokabel kann Konzentration der Intensität des Sonnenlichts bis zu 15 mal, dies ist auf bestimmte einzigartige physikalische Eigenschaften im Zusammenhang mit der Absorption von Licht, Eigenschaften, die eine deutliche Steigerung der Menge an Energie, die von der Sonnenstrahlung genutzt werden kann.

Das haben die wissenschaftlichen Forschungen gezeigt. Nano-Wissenschaftszentrum am Niels Bohr Institut (Dänemark) die Bundesfachschule Lausanne (Schweiz) wurden ihre Ergebnisse am "Nature Photonics", und haben großes Potenzial für die Entwicklung einer neuen Art von hocheffiziente Solarzellen.

Diese jüngsten wissenschaftlichen Erkenntnisse wurden auf der Grundlage der Ergebnisse anderer Forschungsarbeiten entwickelt, die im Januar in der Zeitschrift "Wissenschaft’, von einer Forschergruppe aus Lund (Schweden), in denen nachgewiesen wurde, dass Nanodrähte über ihre Solarzelle eine große Energiemenge aufnehmen konnten.

Hohes Entwicklungspotenzial

Der Durchmesser eines Nanokabelglass ist kleiner als die Wellenlänge des Sonnenlichts, und diese Nanokabel konzentrieren die Sonnenstrahlen in einem sehr kleinen Bereich im Kristall bis zu einem Faktor von 15, was zu Resonanzen in der Lichtintensität um die Nanokabel führen kann. Die hohe Lichtkonzentration, die diese Resonanzen liefern können, kann in Energie umgewandelt werden, was die Effizienz von Solarzellen deutlich verbessert.

Diese Entdeckung trägt dazu bei, dass die Forschung in Nanokabel-basierter Solarzellentechnologie einen echten Impuls gibt, erklärt Peter Krogstrup, ein Projektforscher des Niels Bohr Institutes von der Universität Kopenhagen.

In den letzten Jahren haben sich die Forschungsgruppen auf die Entwicklung und Verbesserung der Qualität der Nanokabelkristalle konzentriert, die eine zylindrische Struktur mit einem Durchmesser von etwa 10.000 Teilen eines menschlichen Haares ist. Nanokabel haben ein großes Potenzial für die Entwicklung von Solarzellen, zukünftigen Quantencomputern und sehr unterschiedlichen elektronischen Produkten.

Erhöhung der Zelleffizienzgrenze

Trotz der Bedeutung dieser Entdeckung wird es noch einige Jahre dauern, bis die Produktion von Solarzellen aus Nanokabeln Realität wird.

Die Grenze der Effizienz von Solarzellen ist bekannt, wie "Shockley Queisser Limit", und es ist ein Wert, der ein Bezugspunkt für die Effizienz der Solarzellen unter Forschern war, die über viele Jahre hinweg, obwohl es jetzt erhöht werden kann, wenn auch nur in einem sehr geringen Prozentsatz.

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