Mehr Effizienz für Solarzellen: Photovoltaik-Forscher des Fraunhofer CSP erhält Nachwuchspreis für seine Masterarbeit

In seiner Masterarbeit untersuchte er eine Methode, mit der Solarzellen auch einfallendes Licht nutzen können, das bisher nicht verwertbar war. Büchner erhielt den mit 1.500 Euro dotierten Preis im Rahmen der Messe „LASER World Of Photonics“ in München.

Besseres Lichtmanagement durch Laserbehandlung
In seiner Masterarbeit „Charakterisierung von mit Femtosekundenlasern erzeugten Mikrostrukturen im Glasvolumen für das Lichtmanagement in Solarmodulen“ zeigt Büchner, wie sich durch Laserbehandlung der Gläser von Solarmodulen ein besseres Lichtmanagement erreichen lässt. Wo der Laser auf das Glas trifft, verändert sich dessen Brechungsindex, dadurch wird das auf die Solarzelle eintreffende Licht an dieser Stelle anders gebrochen.
Diese Methode ermögliche es, den Weg des Lichts in der Zelle besser zu steuern und Teile des Lichtspektrums nutzbar zu machen, die bisher nicht genutzt werden konnten, betont Fraunhofer. So ließen sich optische Verluste reduzieren und der Wirkungsgrad der Module steigern.
Der 25-Jährige hat für seine Arbeit verschiedene Laserquellen getestet und mögliche Nebeneffekte beschrieben. Die Ergebnisse werden derzeit am Fraunhofer CSP an Solarmodulen experimentell überprüft.

Strukturen lassen sich per Laser auch nachträglich in ältere Solarmodule einbringen
„Der Nachwuchspreis ist eine tolle Anerkennung und zeigt auch, welche Perspektiven in der Forschungsarbeit am ZIK SiLi-nano stecken“, so Büchner. Er weist auf einen besonderen Aspekt seiner Erkenntnisse hin: Die von ihm untersuchten Strukturen ließen sich per Laser auch nachträglich in ältere Solarmodule einbringen.
„Man könnte damit neue Solarmodule in der Fertigung noch besser machen oder ältere Module wieder effizienter machen. Auch ein Einsatz in der LED-Technik ist denkbar, weil durch die Methode eine sehr genaue Lenkung des Lichts möglich ist“, erklärt er.

Zentrum für Innovationskompetenz SiLi-nano
Büchners Masterarbeit wurde im Zentrum für Innovationskompetenz SiLi-nano angefertigt, das gemeinsam vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, dem Fraunhofer CSP, dem Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg betrieben und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.
Dort werden Anwendungen entwickelt, in denen Silizium in Kombination mit Licht zum Einsatz kommt – beispielsweise um den Wirkungsgrad von Solarzellen durch neue Beschichtungen zu erhöhen oder die optische Datenübertragung in der Mikroelektronik zu verbessern.

25.06.2015 | Quelle: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM; Bild: Innovationscluster Green Photonics | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH