Wissenschaftler entwickeln hauchdünne, fast unsichtbare Solarzellen

Die Forscher geben an, dass die Technologie langfristig dazu beitragen knnte, dass Gebude, Fahrzeuge und tragbare Elektronik Strom erzeugen, ohne wesentliche nderungen am Design vorzunehmen. Die Arbeit deutet zudem auf eine Zukunft hin, in der Stdte mehr erneuerbare Energie produzieren knnen, ohne zustzlichen Landverbrauch oder sperrige Dachinfrastrukturen hinzuzufgen.

Solar in Glas versteckt: Das vom Team hat die Solarzellen so konzipiert, dass sie nahezu unsichtbar bleiben und dennoch Strom erzeugen. Da die Zellen halbtransparent und farbneutral bleiben, lassen sie sich leichter in Bürogebäude, Fenster und Glasfassaden integrieren als herkömmliche Solarpaneele.

Dies könnte die Technologie für Architekten und Entwickler attraktiver machen, die erneuerbare Energiesysteme hinzufügen möchten, ohne das Erscheinungsbild eines Gebäudes zu verändern. Die Zellen nutzen Perowskit, ein Material, das Sonnenlicht effizient absorbiert und bei niedrigeren Produktionskosten als Silizium hergestellt werden kann.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarpaneelen können

Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarpaneelen können die neuen Geräte auch bei indirektem und diffusen Licht Strom erzeugen. Das macht sie in dicht besiedelten Städten nützlich, in denen hohe Gebäude direktes Sonnenlicht häufig blockieren. Forscher gaben an, dass Bürogebäude mit Glasfassaden zukünftig einen Teil ihres Strombedarfs mit dieser Technologie decken könnten.

Frühe Schätzungen deuten darauf hin, dass einige Gebäude bei erfolgreicher Skalierung der Solarzellen jährlich Hunderte könnten. Ultradünne Schichten im Vakuum hergestellt: Zur Fertigung der Zellen nutzte das Team die thermische Verdampfung, einen industriellen Prozess, bei dem Materialien in einer Vakuumkammer erhitzt werden, bis sie verdampfen und sich als dünne Filme ablagern.

Diese Methode ermöglichte es den Forschern, hochgradig einheitliche Perowskit-Schichten mit einer Dicke 10 Nanometern herzustellen. Zudem wurden die giftigen Lösungsmittel vermieden, die bei der Solarzellenherstellung üblich sind, was die zukünftige großtechnische Produktion vereinfachen könnte.

Die Wissenschaftler erzeugten sowohl undurchsichtige als

Die Wissenschaftler erzeugten sowohl undurchsichtige als auch halbtransparente Versionen durch Anpassung der Dicke der Perowskitschicht. Die undurchsichtigen Modelle erreichten Wirkungsgrade zwischen 7 und 12 Prozent, abhängig Version ließ 41 Prozent des sichtbaren Lichts passieren und wandelte Sonnenlicht mit einem Wirkungsgrad von 7,6 Prozent in Elektrizität um.

Die Forscher stellten fest, dass diese Ergebnisse zu den leistungsstärksten bisher berichteten Leistungen für halbtransparente Perowskit-Zellen aus ähnlichen Materialien zählen. Luke White, Erster Autor der Studie, sagte, die Technologie könne gefärbte Fenster zur Stromerzeugung und andere Formen nachhaltiger Architektur unterstützen.

Fortschritt hin zur kommerziellen Nutzung Unabhängige Experten sagten, der Herstellungsansatz könne dazu beitragen, transparente Solartechnologie der großindustriellen Produktion näher zu bringen. Sam Stranks sagte, dass Forscher vor einer kommerziellen Anwendung noch die langfristige Haltbarkeit und Stabilität beweisen müssen.

Das Team der NTU hat die

Das Team der NTU hat die Technologie über NTUitive patentiert und arbeitet mit Industriepartnern zusammen, um den Produktionsprozess zu verfeinern. Die Forscher planen nun, die Haltbarkeit zu verbessern und die Technologie auf größere Flächen auszudehnen, bevor sie sie auf den Markt bringen.

Sie sind der Ansicht, dass die Technologie langfristig dazu beitragen könnte, Fenster, Fahrzeuge und Unterhaltungselektronik in leise Quellen erneuerbarer Energie zu verwandeln. Die Studie erscheint in der Zeitschrift ACS Energy Letters.