Solarzellen tauchen in Nanowelt ein

Minipartikel aus Galliumselenid erhöhen Effizienz

Chemiker unter der Leitung von David Kelley von der Kansas State University haben einen Nanopartikel-Typ entwickelt, der die Effizienz von Solarzellen erhöhen soll. Die winzigen Partikel bestehen aus Galliumselenid. Bei der Untersuchung der optischen Eigenschaften der Nanopartikel zeigte sich, dass sie die sichtbaren Wellenlängen des Lichts gut absorbieren. Da unsichtbares, infrarotes Licht nicht absorbiert wird, gibt es keine Wärmestrahlung, die die Effizienz reduzieren würde.

Bestehende Solar-Panelen bestehen aus Silizium. Gewöhnlich besitzt das Material Unreinheiten, die die Effizienz limitieren. Die Reinigung der Substanz ist aber zu kostenintenisv. Laut Kelley haben Nanopartikel diesbezüglich einen weiteren Vorteil gegenüber voluminösem Material. Jedes kristalline Material ist zu einem kleinen Prozentsatz verunreinigt, erklärte der Chemiker. Würde eine Solarzelle aus einem einzigen Kristall bestehen, könnte diese Verunreinigung im äußersten Fall zu einem Funktionsverlust führen. Wird das Material aber in bis zu 100 kleine Nanopartikel gebrochen, wäre nur ein minimaler Prozentsatz von Partikeln von der Verunreinigung betroffen. Der Rest würde ordnungsgemäß die Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln, also Strom liefern.

„Noch ist es aber bis zur Entwicklung von Bestandteilen, die mit heutigen Solarzellen aus Silizium vergleichbar sind, ein langer Weg“, erklärte Kelley. Die Physik der Nanopartikel birgt noch zu viele Unklarheiten. Die Methode, die zur Herstellung der Nanopartikel führte, wurde im Fachmagazin „Nano Letters“ veröffentlicht.