Nanostrukturierte Photovoltaik
Die Zwischenenergiebänder werden über die Integrierung einer Übergitternanostruktur von einem weiteren Halbleitermaterial innerhalb der Energielücke eines Halbleitermaterials hergestellt. Diese Bänder ermöglichen zusätzlich zu den üblichen energiereicheren Lichtteilchen die Absorbierung energiearmer Lichtteilchen. Die an dem Projekt CHALQD (Chalcopyrite quantum dots for intermediate band solar cells) arbeitenden Forscher kombinierten die ausgezeichneten lichtabsorbierenden Eigenschaften von kupferpyritartigen Halbleitern mit den Quanteneigenschaften nanostrukturierter Materialien. Die Forscher machten insbesondere unter Anwendung einer Molekularstrahlepitaxie zur Verdampfung von Kupfer (Cu), Indium (In) und Selen (Se) Fortschritte hinsichtlich der Aufbereitung von Kupferpyrit (Cu(In, Ga)Se2)-quantendots. Das Wachstum von Kupferpyritquantendots wurde erfolgreich sowohl auf kristallinen als auch nicht kristallinen Substraten durchgeführt. Die Forscher führten ebenfalls Arbeit zur Entwicklung von Geräten durch, indem dielektrische Materialien mit großer Bandlücke für eine Verwendung als Passivierungsschichten für diese Art von Solarzelle analysiert wurden. Unter Anwendung einer Elektronenstrahllithografie wurden Nanostrukturen, die als Punktkontakte in der hinteren Elektrode einer Dünnfilmsolarzelle verwendet wurden, in Muster unterteilt. Für diese vorgeschlagene innovative Lösung wurde ein Patentantrag eingereicht. Die CHALQD-Ergebnisse haben den Weg für die zukünftige Herstellung hocheffizienter Zwischenband-Solarzellen geebnet, welche die Solarstromkosten senken und zu einem wichtigen Zweig der Photovoltaikindustrie werden könnten.
Schlüsselbegriffe
Photovoltaik, Energieumwandlung, Solarzellen, Nanostrukturen, Zwischenband, Halbleiter
