ZAE Bayern
Strom aus Siliziumwaffeln
- Ein ganz besonderes "Kochrezept"
für Silizium-Solarzellen wurde am Bayerischen Zentrum für
Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) in Erlangen entwickelt.
Die bayerischen Forscher stellen hauchdünne Waffeln aus
einkristallinem Silizium her. Diese Waffeln sind nicht zum Essen
gedacht, diese Waffeln werden für neue Solarzellen hergestellt.
Die Waffelform erhöht die Absorption des Sonnenlichts in
der Siliziumschicht, so dass wenige tausendstel Millimeter genügen,
um genauso viel Solarstrom zu erzeugen wie in den bekannten herkömmlichen
dicken Zellen.
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- Das Herstellungsverfahren von Siliziumwaffeln,
der sogenannte PSI-Prozess der Erlanger Forscher um Projektleiter
Dr. Rolf Brendel am ZAE Bayern und Prof. Dr.
Max Schulz vom Lehrstuhl für Angewandte Physik der Universität
Erlangen-Nürnberg, eröffnet neue Perspektiven, um teures
Siliziummaterial einzusparen und um so die Solarzellen billiger
herzustellen.
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- Beim PSI-Prozess wird eine dünne Silizium-Schicht
auf eine waffelförmige Unterlage aufgebracht. Diese Unterlage
ermöglicht, vergleichbar mit einem Waffeleisen, das Herstellen
von waffelförmigen Siliziumschichten. Die Oberfläche
der Unterlage ist mit porösem Silizium (daher der Name PSI-Prozess)
bedeckt, das, ähnlich dem Fett beim Waffelbacken, das Ablösen
der Solarzelle von der Unterlage erlaubt. Es ist jetzt gelungen,
16 µm dünne "Waffel-Solarzellen" mit einem
Wirkungsgrad von 12,5 Prozent herzustellen. Herkömmliche
kommerzielle Solarzellen sind 20 mal dicker. Die formgebende
Unterlage aus Silizium steht für weitere Prozesszyklen zur
Verfügung, so dass viele Solarzellen auf einer Unterlage
"gebacken" werden können.
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- Mit einem einfachen Trick und ohne großen
zusätzlichen Aufwand wird zudem statt nur einer einzelnen
Solarzelle gleich ein komplettes Solarmodul bestehend aus mehreren
seriell verschalteten Einzelzellen hergestellt. Ein erstes 5x5
cm2 großes Modul bestehend aus fünf integriert verschalteten
Waffelsolarzellen lieferte eine Spannung von 3 Volt bei einem
Wirkungsgrad von 10,6 Prozent. Dies ist ein Spitzenwert, mit
dem die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
sowie vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft,
Verkehr und Technologie geförderten Arbeiten international
für Aufsehen gesorgt haben.
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- Die Erlanger Waffel-Solarzelle ist für
vielfältige kleine Stromverbraucher des täglichen Lebens
nützlich. Auch für die Stromversorgung von Satelliten
im Weltraum ist die Waffel-Solarzelle geeignet, weil dünne
Siliziummodule der kosmischen Strahlung länger standhalten
können.
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- Weitere Informationen:
Prof. Dr. Max Schulz, Lehrstuhl für Angewandte Physik
Tel.: 09131/85 -28421, Fax: 09131/85 -28423
Staudtstr.7, 91058 Erlangen
E-Mail: Max.Schulz@rzmail.uni-erlangen.de
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- Mediendienst Aktuell Nr. 2525 vom 25.9.2001
Sachgebiet Öffentlichkeitsarbeit (Pressestelle)
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