
Seeigel in Nanogröße
Nanodrähte verbessern die Effizienz von Photovoltaikanlagen
29. Oktober 2011
Bereits 2006 wurde an der TU Ilmenau festgestellt, dass sich durch eine rasenartige Struktur aus Siliziumnadeln mit Dicken zwischen 100-300 Nanometern der Wirkungsgrad von Solarzellen auf bis zu 80% steigern ließe. Man hatte die besondere Fähigkeit von „Siliziumgras“ zur Lichtabsorption erstmals 1999 an der Harvard University entdeckt.
Hohle Kügelchen aus Zinkoxid-Nanodrähte
Die Strahlen werden an der rauen Oberflächenstruktur mehrfach hin und her reflektiert und nahezu vollständig absorbiert. Die entwickelte Oberflächenstruktur wurde auch unter dem Namen „Black Silicon“ bekannt. Nun arbeiten Wissenschafter an der ETH Zürich an einer anderen Strukturierung zur Optimierung photovoltaischer Systeme.
Mit einem elektrochemischen Verfahren züchten sie igelförmige hohle Kügelchen aus Zinkoxid-Nanodrähten. Ordnet man diese in einer dichten Packung auf einer Trägerschicht an, vergrößert sich die Oberfläche so sehr, dass die Umwandlung von Sonnenstrahlen in elektrischen Strom enorm verbessert wird. Die Forscher verwenden für die Herstellung der Nanoigel Polystyrolkugeln, die in regelmäßigen Mustern auf eine leitfähige Schicht aufgebracht werden. Sie bilden anschließend das Gerüst für die Nanodrähte.
Die elektrolytischen Qualitäten und die Leitfähigkeit der Polystyrolkügelchen werden in einer Form variiert, dass sich durch Ablagerung von Zinkoxid auf der Oberfläche langsam die Nanodrähte bilden. Anschließend entnehmen die Wissenschaftler den Kunststoff. Übrig bleiben sphärische Gebilde mit einer nicht nur im technischen Kontext interessanten optischen Qualität.
Bildquelle: Empa
Supramolekularer Kunststoff
14. März 2025
Forschende am CEMS in Japan haben einen supramolekularen Kunststoff entwickelt,…
Snowboard aus Hanf
4. November 2024
Silbaerg hat im Durobast-Projekt ein Snowboard aus Hanffasern und biobasiertem…
Flexible Kabinengestaltung dank e-Ink
25. April 2025
Anlässlich der Aircraft Interiors Expo 2025 hat Diehl Aviation eine neue e-Ink…
Biokohle als Füllmaterial für Kunststoffe
26. März 2025
Erstmals wurden Sitzschalen und Armlehnen des ICE aus CO2-negativem Kunststoff…
Leuchtholz dank Pilzbehandlung
8. April 2025
Empa-Forschende sind in der Lage, Holz mit neuer Funktionalität auszustatten…
Hybridelektrisches Fliegen
14. September 2024
Unter Federführung von Rolls Royce Deutschland haben mehrere…
Emotionalität humanoider Roboter
17. Juli 2024
In seiner Masterthesis hat Niko Alber eine Installation eines lebensgroßen…
Bolometerchips für Kernfusionsreaktoren
11. April 2025
Am Fraunhofer IMM wurde ein so genannter Bolometerchip zur präzisen…
Smart Ring
27. Februar 2024
Durch Miniaturisierung von Sensorik und Antenne in einen Ring haben Start-Ups…