Nach langer Zeit bin ich wieder einmal dazu gekommen, einige Ergebnisse meiner Recherche zu nanotechnikbasierten Solarzellen zusammenzufassen. (Eine Übersicht über alle vorhandenen und geplanten Beiträge gibts hier).

Ich stelle die Texte dazu diesmal nicht in meinen Blog, sondern auf eine Website, wo sie unter folgenden Links zu erreichen sind: (mehr …)

Aufgrund meiner bisherigen Veröffentlichungen zur Nanotechnik wurde ich doch tatsächlich in eine „Experten-“Gruppe berufen. Ich nahm deshalb am 27.10 an einem sog. „Gruppendelphi“ in Stuttgart teil. (mehr …)


Fluoreszenz-Konzentratoren zum Einfangen des Sonnenlichts gehören nicht direkt zu den nanobasierten Techniken in der Photovoltaik. Lediglich neuere Formen von Fluoreszenz-Konzentratoren (auch „-kollektoren“ genannt) verwenden auch nanoteilchenbasierte Quantendots.

Trotzdem möchte ich hier diese Technik etwas genauer vorstellen, weil sie kaum bekannt ist und letztlich auch die Nanotechnik-Neuerungen nur vor dem Hintergrund der Grundtechnik verständlich werden.
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So sieht eine technische Utopie aus: Neben einem Elektromotor und einem hydraulischen Getriebe soll der Hauptrahmen dieses E-Riders mit einer photoaktiven Schicht versehen sein, die auch Solarenergie zum Antrieb und für die technischen Spielereien dieses High-Tech-Geräts nutzt. Diese Schicht wird über eine Nanoteilchen-Tinte aufgetragen.

Nanotinten sind auch die erste Anwendung der Nanotechnik, die im Bereich der Solarzellen bekannt wurden. (mehr …)

Um das Neue an den neuen Solarzellenkonzepten einschätzen zu können, muss natürlich auch die Vorgeschichte und jene Technologie, die durch die neuen perfektioniert oder gar abgelöst wird, bekannt sein.

Die Standard-Silizium-Solarzelle

In Solarzellen wird Strahlungsenergie aus dem von der Sonne kommenden Licht in elektrischen Strom umgewandelt.

Funktionsweise einer Solarzelle (Quelle: Wikipedia,
zu ergänzen ist, dass seit ca. 2000 die Antireflexschichten meist aus aus einer Siliziumnitrid (SiN-)Schicht bestehen)

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In der Photovoltaikindustrie sind alle Bemühungen darauf gerichtet, die Kosten pro Watt im Laufe der Zeit zu senken. Erfahrungsgemäß sinken die Kosten umso stärker, je mehr Erzeugnisse derselben Art schon hergestellt wurden; bei der Photovoltaik sinken die Kosten in Abhängigkeit von der bereits installierten Leistung.

Diese sog. Lernkurve sank bisher beinahe stetig (ausgenommen die Zeit um 2004 wegen dem Anstieg der Siliziumpreise) und ein weiteres Sinken der Lernkurve ist zu erwarten. In der Zukunft muss dabei jedoch zwischen den verschiedenen Technologien stärker differenziert werden.

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Die Nanotechnik ist eine „ermöglichende“ Querschnittstechnik, deren Bedeutsamkeit sich vor allem daraus ergibt, dass die Objekte von vielen Wissenschaften und Techniken eine wesentliche Grundlage im Nanobereich haben (atomare und Molekülvorgänge als Ursache für vieles). Auf diese Weise führt der Umgang mit Objekten im Nanobereich zu einer „Konvergenz“ der bisher getrennten Bereiche Nano-, Bio-, Informations-, Kognitionsforschung und -technik („NBIC-Convergence“).

Aus diesem Grund wird die Nanotechnologie häufig auch als Ausgangspunkt einer „dritten industriellen Revolution“ gesehen. Techniken, die eine Sprengkraft besitzen, mit welchem die bestehenden Märkte umgewälzt werden können, werden auch „disruptive Technologien“ genannt. Von der Nanotechnik wird erwartet, in den meisten Bereichen solch eine disruptive Technologie zu sein. (mehr …)