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Mehr Energie durch neuartige Solarzellen
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Potsdam
astronews.com
17. Oktober 2024
Eine neuartige Solarzellentechnologie mit höchsten
Wirkungsgraden bei gleichzeitig niedrigem Preis könnte die Energieerzeugung im
Weltraum revolutionieren. Im Sommer wurde die Entwicklung eines Berliner Teams
in einen Orbit gebracht, um die Leistungsfähigkeit der Zellen bei extremer
Strahlenbelastung und erheblichen Temperaturschwankungen zu testen. Kürzlich gab
es erste Daten.
Der OOV-Cube mit dem Perowskit-Tandemsolarzellenexperiment
von Felix Lang.
Foto: Jon A. Juárez [Großansicht] |
Der 9. Juli 2024 war ein aufregender Tag für Felix Lang und sein Team von der
Universität Potsdam: Die neue Ariane 6-Trägerrakete hob vom Guiana Space
Centre zu ihrem Jungfernflug ab. An Bord ein Satellit mit einem seiner
Solarzellen-Experimente, der eine Stunde und sechs Minuten nach dem Start
erfolgreich ausgesetzt wurde. "Die Solarzellen haben den Start gut überstanden
und begannen Energie zu erzeugen, obwohl sie nicht exakt zur Sonne ausgerichtet
waren", sagt Lang, der den Erfolg zusammen mit seiner Nachwuchsforschungsgruppe
feiert. Diese wird durch ein Freigeist-Stipendium der Volkswagen-Stiftung
gefördert und forscht seit zwei Jahren am Lehrstuhl von Prof. Dr. Dieter Neher.
Die Solarzellen an Bord sind Perowskit/CIGS- (Kupfer-Indium-Gallium-Selen)
und Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen, bei denen das Perowskit die
blau-grünen Anteile des Sonnenlichts absorbiert und das CIGS oder Silizium die
roten und infraroten Anteile. "Diese Kombination ermöglicht höchste
Wirkungsgrade bei der Energieumwandlung, die wir für die zukünftige
Stromversorgung von Satelliten, Raumstationen und Raumfahrzeugen benötigen",
erklärt Lang. Zusammen mit seinem Team wird er in den kommenden Jahren die
Leistung der Solarzellen überwachen, um ihre Stabilität und die Degradation im
Weltraum zu verstehen. Bei diesem anspruchsvollen Vorhaben arbeiteten Felix Lang
und sein Doktorand Sercan Özen mit weiteren, auf dem Gebiet der Photovoltaik
renommierten Gruppen zusammen.
Der Satellit selbst ist ein sogenannter "On-Orbit Verification Cube" (kurz:
OOV-Cube) zur Technologiedemonstration, der am Lehrstuhl von Prof. E. Stoll der
Technischen Universität Berlin zusammen mit Dr. W. Frese von Rapid Cubes GmbH
entwickelt wurde. Im Erfolgsfall bildet die Mission einen wichtigen Schritt, um
Perowskit-Solarzellen im All zur Energieerzeugung zu nutzen. Lang und sein Team
widmen sich nun intensiv der Fragestellung, wie zuverlässig Perowskit-Einzel-
und Tandemsolarzellen im Weltraum sind, angefangen bei der rauen
Strahlungsumgebung bis hin zu extremen Temperaturzyklen. "Wir hoffen, dass
Perowskite als eher weiche Halbleiter sich nach einer möglichen Beschädigung
selbst heilen können und somit die herkömmlichen Technologien übertreffen",
fasst er zusammen.
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