Siliziumdioxid macht’s möglich Solarzelle kühlt sich selbst

In Zukunft könnten sich Solarzellen selbst kühlen.
In Zukunft könnten sich Solarzellen selbst kühlen.

Wissenschaftler der Stanford University haben einen Weg gefunden, die Wärme der Solarzelle effektiver abzuleiten. Eine Schicht aus Siliziumdioxid soll der Schlüssel zu einer selbstkühlenden und langlebigen Solarzelle sein.

Eine Solarzelle, die sich selbst kühlt, könnte schon bald Realität werden. Forscher von der Stanford University nutzen Siliziumdioxid, um die Lebensdauer und den Wirkungsgrad von Solarzellen zu erhöhen. »Eine sorgfältig gestaltete Schicht aus Siliziumdioxid verbessert die Strahlung bei vorbestimmten thermischen Wellenlängen, um die Wärme der Solarzelle effektiver abzuleiten«, erklärt der Elektrotechnik-Professor Shanhui Fan von der Stanford University.

Die von Fan entwickelte Schicht aus Siliziumdioxid ist kegelförmig strukturiert und hält unerwünschter Wärmeinstrahlung stand. Auch Fans Forschungspartner, der Physiker Linxiao Zhu, ist von der Technik überzeugt: »Die Solarindustrie investiert viel Geld, um die Effizienz von Solarzellen zu verbessern. Dies können wir durch eine sorgfältige Änderung der Zellschichten erzielen, was folglich unser Design besonders relevant für die Solarforschung macht.«

Kegelförmige Struktur sorgt für Selbstkühlung

In der dünnen Siliziumdioxid-Schicht werden winzige Pyramiden und kegelförmige Strukturen eingebettet. Dadurch wird unerwünschte Wärme von der Zelloberfläche durch die Atmosphäre und wieder zurück in den Raum geleitet. Zhu ist sich sicher: »Unser neuer Ansatz kann die Betriebstemperatur von Solarzellen senken, die Energiekonversionseffizienz erheblich verbessern und die Lebenserwartung der Solarzellen erhöhen.«