{"id":9894,"date":"2015-11-20T11:10:34","date_gmt":"2015-11-20T10:10:34","guid":{"rendered":"https:\/\/dev.umweltperspektiven.ch\/?p=55"},"modified":"2022-02-09T11:06:26","modified_gmt":"2022-02-09T10:06:26","slug":"zweistufige-solarzelle-fuer-die-masse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.organisator.ch\/de\/sustainability\/2015-11-20\/zweistufige-solarzelle-fuer-die-masse\/","title":{"rendered":"Zweistufige Solarzelle f\u00fcr die Masse"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_56\" aria-describedby=\"caption-attachment-56\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"\/\/dev.umweltperspektiven.ch\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/Zweistufige-Solarzelle-f\u00fcr-die-Masse-umweltperspektiven.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-56\" src=\"\/\/dev.umweltperspektiven.ch\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/Zweistufige-Solarzelle-f\u00fcr-die-Masse-umweltperspektiven.jpg\" alt=\"Zweistufige Solarzelle f\u00fcr die Masse-umweltperspektiven\" width=\"680\" height=\"511\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-56\" class=\"wp-caption-text\">Die halbtransparente Perowskit-Solarzelle absorbiert nur einen Teil des Lichtspektrums. Dies erm\u00f6glicht eine zweistufige &#8222;Tandem-Solarzelle&#8220; mit h\u00f6herem Wirkungsgrad.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Was bei Doppelklingenrasierern gut ist, gilt auch f\u00fcr Solarzellen: zwei Arbeitsschritte sind gr\u00fcndlicher.\u00a0 Wenn man zwei Solarzellen \u00fcbereinander legt, von denen eine halb transparent ist, dann l\u00e4sst sich ein gr\u00f6sserer Anteil der Lichtenergie in Strom umwandeln. Bislang wurde die aufw\u00e4ndige Technik vorwiegend in der Raumfahrt eingesetzt. F\u00fcr die Massenproduktion waren sogenannte Tandem-Zellen zu teuer. Ein Empa-Team um Stephan B\u00fccheler und Ayodhya N. Tiwari vom Labor f\u00fcr D\u00fcnnschicht und Photovoltaik hat es nun geschafft, eine preisg\u00fcnstige Tandem-Solarzelle herzustellen, die sich auf flexible Kunststofffolien auftragen l\u00e4sst. Ein wichtiger Meilenstein zur Massenproduktion hoch effizienter Solarzellen ist damit erreicht.<\/p>\n<p>Der Clou an dem neuen Verfahren: Die Forscher erzeugen die zus\u00e4tzliche Solarzellenschicht in einem Niedrigtemperaturverfahren bei nur 50 Grad Celsius. Das verspricht f\u00fcr k\u00fcnftige Herstellungsprozesse einen Energie und Kosten sparenden Produktionsschritt. Auf Anhieb erreichte die Tandem-Solarzelle einen Wirkungsgrad von 20.5 Prozent bei der Umwandlung von Licht in Strom. Sie liegt damit auf Augenh\u00f6he mit den besten bisher produzierten flexiblen Solarzellen der Welt. Dabei ist ihr Potential noch l\u00e4ngst nicht ausgesch\u00f6pft, wie die Empa-Forscher betonen.<\/p>\n<p><strong>Molekulare Fussb\u00e4lle als Unterlage <\/strong><br \/>\nDer Schl\u00fcssel zu dem Doppel-Erfolg war die Entwicklung einer halbtransparenten Solarzelle aus Methyl-ammonium-Bleiiodid, das sich in Form winziger Perowskit-Kristalle abscheidet. Als Unterlage f\u00fcr den Perowskit dient eine Substanz mit dem K\u00fcrzel PCBM (Phenyl-C61-Butters\u00e4ure-Methylester). Jedes Molek\u00fcl PCBM enth\u00e4lt 61 Kohlenstoff-Atome, die in Form eines Fussballs miteinander verkn\u00fcpft sind. Auf diese Fussballschicht wird sozusagen \u00ablauwarm\u00bb der Perowskit aufgedampft. Dieser Zauberkristall schluckt UV-Strahlen und den blauen Anteil des sichtbaren Lichts und verwandelt diese in Strom. Rotes Licht und Infrarot-Strahlung l\u00e4sst der Kristall jedoch passieren. So k\u00f6nnen die Forscher unter der halbtransparenten Perowskit-Zelle eine weitere Solarzelle anordnen, die das restliche Licht in Elektrizit\u00e4t umwandelt.<\/p>\n<p><strong>Sonnenlicht-Spektrum nutzen<\/strong><br \/>\nAls untere Schicht der Tandem-Solarzelle dient den Empa-Forschern eine CIGS-Zelle (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) \u2013 eine Technik, an der das Team bereits seit Jahren forscht. Auf Basis der CIGS-Zellen l\u00e4uft bereits eine Kleinserien-Produktion f\u00fcr flexible Solarzellen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Was bei Doppelklingenrasierern gut ist, gilt auch f\u00fcr Solarzellen: zwei Arbeitsschritte sind gr\u00fcndlicher.\u00a0 Wenn man zwei Solarzellen \u00fcbereinander legt, von denen eine halb transparent ist, dann l\u00e4sst sich ein gr\u00f6sserer Anteil der Lichtenergie in Strom umwandeln. Bislang wurde die aufw\u00e4ndige Technik vorwiegend in der Raumfahrt eingesetzt. F\u00fcr die Massenproduktion waren sogenannte Tandem-Zellen zu teuer. Ein [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":9331,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_yoast_wpseo_focuskw":"Empa","_yoast_wpseo_metadesc":"Eine Tandem-Solarzelle erm\u00f6glicht eine hohe Energieausbeute von \u00fcber 30%. 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