Durchbruch in Nanotechnologie
Unsichtbares Infrarotlicht macht die Hälfte der gesamten Sonneneinstrahlung auf der Erde aus, doch gewöhnliche Solarsysteme haben nur begrenzte Möglichkeiten, es in Strom umzuwandeln. Ein Durchbruch in der Forschung am KTH Royal Institute of Technology, Stockholm könnte das laut einer Medienmitteilung vom 30.10.2019 ändern. Ein Forschungsteam um Hans Ågren, Professor für theoretische Chemie am KTH, hat eine Folie entwickelt, die auf gewöhnliche Solarzellen aufgebracht werden kann, die es ihnen ermöglichen würde, Infrarotlicht zur Energieumwandlung zu nutzen und den Wirkungsgrad um 10 Prozent oder mehr zu erhöhen.
„Wir haben eine Effizienzsteigerung von 10 Prozent erreicht, ohne die Technologie zu optimieren“, so Ågren. „Mit etwas mehr Arbeit schätzen wir, dass eine Effizienzsteigerung von 20 bis 25 Prozent erreicht werden kann.“
Nahaufnahme der Folie, die Nanokristalle und Mikrolinsen kombiniert, um Infrarotlicht einzufangen und in Sonnenenergie umzuwandeln – veröffentlicht am 30. Oktober 2019 – © bkth.se
Lichtempfindliche Materialien, die in Solarzellen verwendet werden, wie z.B. das Mineral Perowskit, haben eine begrenzte Fähigkeit, auf Infrarotlicht zu reagieren. Die gemeinsam mit den KTH-Forschern Haichun Liu und Qingyun Liu entwickelte Lösung bestand darin, Nanokristalle mit Ketten von Mikrolinsen zu kombinieren. Die Fähigkeit der Mikrolinsen, Licht zu konzentrieren, ermöglicht es den Nanopartikeln, die schwache IR-Lichtstrahlung in sichtbares Licht umzuwandeln, das für Solarzellen nützlich ist“, sagt Ågren. Der Forschungsfortschritt wurde patentiert und in der Fachzeitschrift Nanoscale vorgestellt.
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