Schritt für Schritt zur Solarzelle der Zukunft

Alex Redinger, Dominik Berg, Phillip Dale und Susanne Siebentritt von der Universität Luxemburg erhielten den FNR Award für herausragende Forschung. Sie arbeiten an ultradünnen Solarzellen, sogenannten Dünnschichtsolarzellen.

Dünnschichtsolarzellen verbrauchen bei ihrer Herstellung deutlich weniger Material und Energie als herkömmliche Solarzellen. Um sie noch universeller einsetzbar zu machen, arbeiten Forscher weltweit an der Entwicklung von Materialien, die vollständig auf seltene Ausgangstoffe verzichten.

Solarzellen aus Stoffen, die gut verfügbar sind

Im Mittelpunkt des Interesses steht seit einigen Jahren ein Kristall aus Kupfer-Zink-Zinnsulfid. Doch bisher ist es nicht gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, das seine Produktion in industriellem Maßstab ermöglichen könnte. Forscher der Universität Luxemburg haben im Journal of the American Chemical Society Ergebnisse publiziert, für die sie nun den FNR Publikationspreis erhalten.

“Eine Schwierigkeit bei der Produktion des Kristalls war, dass bisher Zinn aufgrund der nötigen hohen Temperaturen zum Teil verschwand, was das Material am Ende inhomogen und uneffizient macht”, erklärt Prof. Dr. Susanne Siebentritt, Physikprofessorin und Inhaberin der TDK Europe Chairs, die mit Alex Redinger, Dominik M. Berg und Phillip J. Dale an dieser Forschung arbeitete. “Wir konnten zeigen, dass man in der Produktionsatmosphäre des Kristalls unter bestimmten Bedingungen Zinn in Überschuss hinzufügen kann und so der Verlust kompensiert wird”.

"Unser neues Verfahren wird weltweit schon angewandt"

Damit wäre nun ein Problem gelöst. Ausserdem vereinfacht dies sogar das komplette Verfahren, da nun nicht mehr vier Elemente gleichzeitig aufeinander abgestimmt werden müssen, sondern nur noch zwei, während die beiden anderen in einer zweiten Etappe automatisch ihren Platz im Kristall finden. "Unser neues Verfahren wird weltweit schon angewandt”, freut sich die Forscherin. Die Publikation ist zudem die am meisten zitierte Luxemburger Veröffentlichung aus diesem Jahr außerhalb der Medizin, und insgesamt die am zweitmeisten veröffentlichte.

Autor: Universität Luxemburg
Video: FNR/MOAST