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Halbleiter-Nanodrähte könnten die Effizienz von Si-Solarzellen verdoppeln

Dieses Material wurde vor allem in Weltraum-Solarzellen verwendet.

Eine Forschungsgruppe an der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie NTNUhat gezeugt einer neuen Art, Halbleiter-Nanodrähte zu verwenden, um neue zu entwickelnSolarzellen das könnte den Wirkungsgrad heutiger Si-Solarzellen potenziell verdoppeln. Besser noch, der gesamte Prozess ist sehr kosteneffizient.

„Wir haben eine neue Methode, Galliumarsenid GaAs durch Nanostrukturierung sehr effektiv zu verwenden, sodass wir Solarzellen mit nur einem winzigen Bruchteil von viel effizienter machen könnendas Material, das normalerweise verwendet wird“, sagte in einer Erklärung Anjan Mukherjee, Doktorand am Department of Electronic Systems und Hauptentwickler der Technik.

Galliumarsenid GaAs wird aufgrund seiner außergewöhnlichen Lichtabsorption und elektrischen Eigenschaften seit langem als das beste Material für die Herstellung hocheffizienter Solarzellen angepriesen. Es wurde vor allem verwendet im Weltraum Sonnenkollektoren.

Diese GaAs-Solarzellen sind jedoch extrem teuer in der Herstellung, was zu einer Nachfrage nach Methoden führt, die den Materialverbrauch reduzieren. Hier kommen Nanodrahtstrukturen ins Spiel. Diese Elemente können die Effizienz von Solarzellen im Vergleich zu Standard-Planarsolarzellen möglicherweise erhöhen, währendweniger Materialverbrauch.

Durch die Verwendung von GaAs in den Nanodrahtstrukturen hat das Forscherteam einen neuen Weg gefunden, eine Solarzelle mit einem ultrahohen Leistungs-pro-Gewicht-Verhältnis herzustellen, die mehr als zehnmal effizienter ist als jede andere Solarzelle.

Derzeit züchten die Forscher die Nanodrähte mit einer Methode namens MBE Molecular Beam Epitaxy. Dieses Verfahren kann keine Materialien in großen Mengen liefern. Mit einem Werkzeug im industriellen Maßstab wie MOCVD Metal-Organic Vapour Deposition kann dieMöglichkeiten bestehen, die Nutzstoffe in großen Mengen herzustellen.

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Diese einbeziehenSolarzellen auf Nanodrahtbasisauf einer Si-Zelle hat die Kraft, sich zu verbessernSolarzellenwirkungsgrad bis zu 40 %. Die Forschung wurde in veröffentlichtACS-Photonik, eine Zeitschrift der American Chemical Society.

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