Lichtmanagement für Solarzellen

Lichtmanagement

SMART Struktur II

Lichtmanagement

Ein Verlustsmechanismus für Solarzellen ist die unvollständige Absorption von Sonnenlicht. Das Ziel von Lightmanagement ist die Minimierung dieses Verlusts, einerseits durch Reduzieren der Reflektion an der Vorderseite; anderseits durch Manipulation des Lichtwegs, um das Entkommen des Lichtes zu erschweren. Die durch diese Maßnahmen erhöhte Absorption kann die Leistung der Solarzelle steigern.

 

Um dieses Ziel zu erreichen, nanostrukturieren wir Bauteile mittels Nanoprägelithographie, welche eine präzise Kontrolle der Geometrie erlaubt. Außerdem erlaubt diese Art der Lithographie die Skalierbarkeit auf große Flächen. Wir nutzen Nanoprägelithographie für flüssigphasenkristallierte Siliziumdünnschichtsolarzellen. Bei diesen Solarzellen ist Lightmanagement sehr wichtig, da die Absorberschicht in den Solarzellen sehr dünn ist.

Optische Simulation

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Optische Simulation

In der Erforschung und Entwicklung von Lichtmanagementstrukturen sind Simulationen unerlässlich für das Verständnis und die weitere Entwicklung von neuartigen Solarzelltypen. Der große Freiheitsgrad in der Nanoprägelithographie erfordert ein Simulationswerkzeug mit mindestens derselben Flexibilität. Wir setzen die Finite-Elemente Methode ein, welche beliebige Geometrien mit einem sehr hohen Präzisionsgrad simulieren kann.

 

Solarzellen sind nicht nur optische, sondern auch elektrische Bauteile. Deshalb optimieren wir Lichtmanagement immer auch im Hinblick auf effizienten Ladungsträgertransport in der Solarzelle.