Wissenschaftler der University of Surrey haben eine neue Art von Solarpanel mit zwei Seiten gebaut und dabei flexible Perowskit-Panels mit Elektroden aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwendet. Diese können mehr Strom mit höherer Effizienz und zu 70 % niedrigeren Kosten als bestehende Solarmodule erzeugen, sagt die Gruppe.
Dr. Jing Zhang, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Advanced Technology Institute in Surrey, sagte: „Unsere bifazialen Zellen können Sonnenlicht sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite sammeln. Dadurch wird mehr Energie erzeugt und es kommt weniger darauf an, in welchem Winkel das Licht auf sie trifft.
„Die von uns verwendeten Kohlenstoffnanoröhren sind sehr transparent und leiten den Strom gut. Sie haben das Potenzial, sauberen Strom für Millionen von Menschen zugänglich zu machen – und wir sind gespannt, wie unsere Erfindung genutzt wird.“
Wissenschaftler aus Surrey arbeiteten mit Kollegen an der University of Cambridge, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Xidian University und der Zhengzhou University, China, zusammen. Gemeinsam bauten sie eine neue Art von zweiseitigem Panel (Wissenschaftler bevorzugen den Begriff „bifazial“). Sie verwendeten einwandige Kohlenstoffnanoröhren sowohl als Vorder- als auch als Rückelektrode.
Diese Röhren haben einen Durchmesser von nur 2.2 Nanometern. Das ist etwas dünner als ein Strang menschlicher DNA. Ein Stück Papier ist dicker als 45,000 übereinander gestapelte Nanoröhren.
Die Panels konnten über 36 mW pro Quadratzentimeter erzeugen – und das hintere Panel erzeugte fast 97 % der Leistung des vorderen Panels. Bei den meisten bifazialen Panels, die derzeit auf dem Markt sind, liegt dieser Wert bei 75–95 %.
Professor Ravi Silva CBE, der Direktor des Advanced Technology Institute, sagte: „Ohne Solarenergie kann die Welt nicht dekarbonisiert werden. Dafür ist jedoch viel billigere Solarenergie erforderlich, als derzeit verfügbar ist. Paneele, die die Sonnenenergie beidseitig absorbieren können, sind eine tolle Möglichkeit, die Technologie kostengünstiger zu machen.
„Wir haben bisher wohl die effizienteste Single-Junction-Solarzelle hergestellt. Die Herstellung unserer Module kostet 70 % weniger als bei einem normalen einseitigen Solarpanel. Dies könnte den Markt erheblich verändern und die erforderlichen Architekturen auf Basis von Perowskit-Solarzellen vereinfachen.“
Die Studie ist veröffentlicht in der Zeitschrift Natur.
Die Forschung trägt zur Förderung der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) 7 (bezahlbare und saubere Energie), 9 (Industrie, Innovation und Infrastruktur) und 13 (Maßnahmen zum Klimaschutz) bei.
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- Quelle: https://envirotecmagazine.com/2024/04/11/two-faced-solar-panels-can-generate-more-power-at-up-to-70-less-cost/
