Lighttrapping

Lighttrapping bezeichnet das „Einfangen“ von Licht in einer Solarzelle. Der Begriff umfasst verschiedene Möglichkeiten, die Lichtabsorption eines Halbleitermaterials zu erhöhen. Die einfachste Variante ist das Anbringen eines Reflektors auf der Rückseite der Solarmoduls. Dadurch wird noch nicht absorbiertes Licht erneut durch den Halbleiter geleitet, was die Absorptionsrate erhöht.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das einfallende Licht nicht senkrecht auf die Materialoberfläche treffen zu lassen. Dies kann durch geringfügige Lageänderung oder durch Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit des Halbleitermaterials geschehen. Eine gängige Methode ist die Verwendung von rauen Grenzflächen innerhalb einer Solarzelle in Kombination mit einer reflektierenden Rückseite. Die Oberflächenstruktur bietet dem Licht mehr Eintrittsfläche und streut es nach Reflexion an der Rückseite der Zelle beim erneuten Auftreffen auf die raue Grenzschicht zurück in den Halbleiter. So wird die Strecke, die das Licht im Halbleiter zurücklegt, erhöht. Dadurch kann mehr Strahlung absorbiert werden und der Wirkungsgrad der Solarzelle steigt. Angewendet wird Lighttrapping vorwiegend in aufwendigen Hocheffizienzzellen. Beispiele dafür sind die Buried-Contact-Zelle, die 1980 einen Laborwirkungsgrad von 17,5% erreichte, oder die PERL-Zelle, die einen Laborwirkungsgrad von 25 Prozent erreicht.

Abbildung 1 zeigt das oben beschriebene Prinzip des Lighttrappings.

Synonym(e):

Light Trapping

Englische Übersetzung(en):

light trapping