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Jürgen Weber, Bereich Forschung und Entwicklung, heraeus noblelight,<br />
hanau (<strong>Deutsch</strong>land)<br />
nanotEcHnIK HIlft bEI DEr EnErGIEsParEnDEn<br />
HErstEllunG Von solarzEllEn<br />
Innovative Infrarot-Strahler mit Nanoreflektoren aus<br />
hochreinem Quarzmaterial helfen bei der energiesparenden<br />
Produktion von Solarzellen. Solarzellen sollen<br />
die Sonnenenergie möglichst gut nutzen. Ein Antireflexcoating<br />
sorgt bei den Zellen für ein wesentlich besseres<br />
Absorptionsverhalten. Diese Beschichtung findet im<br />
Vakuum und bei hohen Temperaturen statt. Hier kommen<br />
Infrarot-Strahler zum Einsatz. Sie sind kompakt gebaut<br />
und übertragen kontaktlos große Energiemengen. Im Vergleich<br />
zu vielen anderen Wärmequellen besitzen Infrarot-<br />
Strahler eine höhere Leistungsdichte und sind erheblich<br />
solarzEllE Ist nIcHt GlEIcH solarzEllE<br />
infrarot-Strahler mit Qrc ® -reflektor helfen beim Beschichten von Solarzellen<br />
reaktionsschneller. Bei dem von einem Team von<br />
Heraeus Noblelight und Heraeus Quarzglas gemeinsam<br />
entwickelten Strahler mit dem neuen QRC ® -Reflektor<br />
(QRC = Quartz Reflective Coating) besteht der Reflektor<br />
aus opakem, weißem Quarzglas. Eine Nanostruktur<br />
verleiht dem Reflektor ein diffuses Reflexionsvermögen.<br />
Dadurch können Hochtemperaturprozesse wesentlich<br />
stabiler ablaufen, da Prozessparameter wie die Temperatur<br />
und die Einwirkzeit besser eingehalten werden.<br />
Das senkt die Kosten und steigert die Energieeffizienz<br />
der Photovoltaikanlage. Der weiße Nanoreflektor wurde<br />
als beste Innovation mit dem Heraeus Innovationspreis<br />
2008 ausgezeichnet.<br />
Solarzellen werden immer noch zum überwiegenden Teil aus Silizium-Wafern hergestellt.<br />
Mit einem alternativen Herstellungskonzept werden Dünnschichtmodule<br />
gefertigt, die derzeit einen Marktanteil von rund 10 % haben. Heraeus ent wickelt<br />
für beide Konzepte Produkte zur Beschichtung, Verbindungstechnik und Wärmetechnik.<br />
Verglichen mit kristallinen Solarzellen aus Siliziumwafern sind Dünnschichtzellen<br />
hundertmal dünner. Bei der Dünnschichtzellentechnologie werden<br />
spezielle Materialien, wie amorphes Silizium, Gallium-Arsenid oder Cadmium-<br />
Tellurid, durch Abscheiden aus der Gasphase oder über Sputterprozesse direkt<br />
auf einem Trägermaterial aufgebracht. Eine vielversprechende Dünnschichttechnologie<br />
ist das Beschichten mit Kupfer-Indium-Diselenid (CIS). CIS-Solarzellen<br />
zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Ähnlich wie bei der Großflächenbeschichtung<br />
von Architekturglas werden bei der funktionalen Solarzellenbeschichtung<br />
zunehmend rohrförmige anstelle der gängigen flachen Sputtertargets<br />
eingesetzt. Bei der Entwicklung rohrförmiger Sputter targets ist Heraeus<br />
Vorreiter. Diese senken aufgrund der besseren Materialausnutzung die Beschichtungs<br />
kosten, was wiederum die Solarzellenproduktion günstiger gestaltet.<br />
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