Quantenpunktsolarzelle

Eine Quantenpunktsolarzelle ist eine neuentwickelte Solarzelle. Sie verfügt über lichtabsorbierende Nanopartikel und lässt sich in ihrer Funktionsweise mit einer mehrschichtigen Stapelsolarzelle vergleichen. Quantenpunkte sind Halbleiterkristalle im Nanometer-Bereich. Sie besitzen ähnliche Eigenschaften wie Atome, die jedoch je nach Anwendungsgebiet angepasst werden können. Die Quantenpunkte können die Eigenschaften beliebiger Atome annehmen und auch beliebig dotiert werden. So lassen sie sich z. B. auf die Absorption von Sonnenlicht auslegen. Somit können sie bestimmte dotierte Schichten in einer Solarzelle ersetzen.

Mit Quantenpunkten kann die Energieausbeute und damit der Zellenwirkungsgrad einer Solarzelle deutlich gesteigert werden. Die frei wählbare Konfiguration von Quantenpunkten erlaubt die Absorption von beliebigen Lichtspektren. Durch das Aufbringen mehrerer Schichten von Quantenpunkten lassen sich breitere Anteile des Lichtspektrums einfangen. Die Quantenpunkte werden analog zum Herstellungsverfahren von Farbstoffsolarzellen auf die Oberfläche der Halbleiter aufgedruckt. Der geringere Einsatz von Halbleitermaterial sowie ein einfacher Herstellungsprozess ergeben eine Kostenreduktion. Der Wirkungsgrad der bisherigen Quantenpunktsolarzellen beträgt bisher maximal 9 Prozent. Die Forschung an dieser Zellentechnologie ist jedoch noch in einem sehr frühen Stadium. Der Wirkungsgrad soll in Zukunft durch Kombination verschiedener Quantenpunkte gesteigert werden.

Englische Übersetzung(en):

quantum dot solar cell