Forschung aus Dallas deckt innovative Technik für die Produktion von Solarmodulen auf

7. Dezember 2021

Eines der Hindernisse für eine schnelle (und damit kostengünstigere) Produktion von Solarmodulen war in der Vergangenheit die lange Zeit, die für die Herstellung flexibler Elektronik (wie Solarmodule) benötigt wurde. Insbesondere ein Teil des Prozesses, der als Glühen bezeichnet wird, kann mehrere Stunden dauern und die Produktionszeiten erheblich verlangsamen.

Ein Team der University of Texas hat eine innovative Alternative zum Glühen entwickelt, die die Zeit bis zum Abschluss des Glühprozesses drastisch verkürzt. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, was photonische Härtung ist und wie sie flexible Elektronik in einem Millionstel der Zeit, die herkömmliche Methoden benötigen, aushärten kann.

Schnellere Produktion von Solarmodulen

Ein wichtiger Teil der herkömmlichen Produktion flexibler Elektronik besteht darin, die dünne Folie sorgfältig auf extrem hohe Temperaturen zu erhitzen – eine falsche Erwärmung kann die Folie leicht beschädigen.

Das Team der University of Texas in Dallas hat die Wirksamkeit der Verwendung von Lichtimpulsen untersucht, die während des Glühprozesses nur eine Millisekunde dauern. Die als photonische Härtung bekannten Lichtimpulse können den Prozess in einem Bruchteil der Zeit abschließen, die herkömmliches Tempern benötigt.

Durch Tempern werden die physikalischen Eigenschaften der dünnen Schichten verändert, aus denen ein flexibler elektronischer Film besteht. Mit photonischen Härtungsgeräten von NovaCentrix, einem Unternehmen, das photonische Härtungsgeräte für den Einsatz mit gedruckten Metallnanopartikeln herstellt, entdeckte das Team, dass sie die beiden Schichten viel schneller effektiv aushärten (aushärten) konnten. Die Metallnanopartikel, die Solarmodule zu einer flexiblen Elektronik machen, können gleichzeitig in nur Mikrosekunden aushärten.

Die flexible elektronische Folie in einem Solarpanel besteht aus zwei dünnen Schichten. Eine der Schichten besteht aus Halogenid-Perowskit, einem kostengünstigen Hochleistungs-Solarmodulmaterial. Das andere ist ein Oxid, das nachweislich die elektronische Ladung transportiert, sobald sie erzeugt wurde.

Als die photonischen Härtungsgeräte an den Filmen eingesetzt wurden, veränderten sich beide in unglaublich kurzer Zeit auf zufriedenstellende Weise.

(Verwandt: Neues Solarprojekt bringt CSU Pueblo auf Netto-Null-Effizienz)

Erneuerbare Energie zugänglicher machen

Eines der Hindernisse für die Einführung von Solarenergie kann oft der anfängliche Preis für die Modulinstallation sein. Der Einsatz photonischer Härtung senkt die Produktionskosten von Solarmodulen erheblich und trägt dazu bei, diese erschwinglicher und einem breiteren Publikum zugänglich zu machen. Sind Sie an einem Angebot für Solarmodule interessiert? Sehen Sie, wie viel Sie mit Solarenergie sparen können.

Tatsächlich sind die Ergebnisse dieser Arbeit der University of Dallas so gut, dass das Department of Energy (DoE) weitere Forschungen zur Entwicklung eines kostengünstigen Hochleistungs-Solarmoduls aus Halogenidperowskit und -oxid finanziert hat. Auch in Zukunft wird das Team weiterhin mit dem in Texas ansässigen Unternehmen NovaCentrix und Energy Materials Corp. zusammenarbeiten, das auf die Herstellung von Halogenid-Perowskit-Solarmodulen spezialisiert ist.

Angesichts der Notwendigkeit einer schnelleren Einführung erneuerbarer Energiequellen ist diese Innovation ein willkommener Schritt hin zu einer schnelleren und damit kostengünstigeren Solarmodulproduktion.

(Siehe auch: Warum Dallas und Houston bei Solarenergie hinter Austin und San Antonio zurückbleiben)

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