Solarzellen günstiger herstellen?
Physiker der Oregon State University haben mit dem Prozess des photonischen Sinterns eine Möglichkeit gefunden, beispielsweise Solarzellen schneller und günstiger zu produzieren.
Mit dem photonischen Sintern werden Materialien unterhalb des typischen Schmelzpunkts zu einem Festkörper verbunden. Hierzu wird normalerweise gepulstes Licht verwendet. Wenn sich dann der Schmelzpunkt und die Lichtabsorptionseigenschaften des Materials ändern, kann Lichtenergie den Sinterprozess bewirken. Die Nanopartikel verschmelzen also zu massivem Metall. Neue Entwicklungen bei Solarzellen, aber auch bei flexibler Elektronik oder Sensoren wären damit denkbar, heisst es in einer Mitteilung.
Im Gegensatz zu anderen Technologien sei das photonische Sintern eine schnelle und preiswerte Methode. Bisher war jedoch das physikalische Verständnis für diesen Prozess mangelhaft. Dies hat dazu geführt, dass es bis dato relativ unkontrolliert und mit dem Einsatz von zu viel Energie vonstattenging. „Bislang haben wir die grundlegende Physik des Prozesses nicht wirklich verstanden. Wir vermuteten, dass die Veränderung der Temperatur und der Grad der Fusion nicht korrelieren. Nun wissen wir, dass dem nicht so ist“, sagt Studienleiter Rajiv Malhotra.
Nun aber steht offenbar die Tür für kontrolliertes Sintern offen. Das bedeutet höhere Prozessgeschwindigkeiten und niedrigere Energiekosten (dank niedrigeren Temperaturen) bei gleichbleibender Qualität. Darüber hinaus, so heisst es in der Mitteilung, sei der Prozess skalierbar und damit auch für industrielle Zwecke anwendbar. Produkte, die aus der Entwicklung entstehen könnten, seien Solarzellen, Gassensoren, Radiofrequenz-Identifikationsanzeigen und flexible Elektronik wie Wearables für biomedizinische Sensoren. (mt/pd)
