Solarthemen 429.Forscher der TU Wien arbeiten mit neuen Halbleitermaterialien an kristallinen, durchsichtigen, biegbaren Solarzellen. Dafür kombinieren sie die zwei Halbleiter Wolfram-Diselenid und Molybdän-Disulfid.
Die Zellen seien nur sechs Atomschichten dünn, sagt Prof. Thomas Müller. Derzeit sei es aber noch zu früh, um von einer baldigen Serienproduktion zu reden. Allerdings könne schon jetzt gesagt werden, dass „die Langzeitbeständigkeit gegeben sein“ wird. „Denn die Atomschichten bilden zweidimensionale Kristalle“, erklärt Müller. Das sei bei heutigen durchsichtigen organischen Solarzellen strukturbedingt oft anders. Großflächig kann die TU Wien ihre Solarzellen auch noch nicht herstellen: Ihr fehlt die entsprechende Fertigung dafür. Doch es sei „grundsätzlich kein Problem, in einer Fabrik große Flächen aufwachsen zu lassen“, ist Müller sicher. Auf jeden Fall ist für die dünnen Zellen extrem wenig Material notwendig: Weil der „Film“ nur aus wenigen Atomlagen besteht, würden 300 Quadratmeter davon etwa ein Gramm wiegen. Doch solch sechslagige Zellen seien nicht das eigentliche Ziel: würden mehr Atomschichten aufeinander „aufgewachsen“, so Müller, dann sinke zwar die Transparenz, aber die Absorption von Licht steige und damit der Wirkungsgrad. Aktuell gehe 90 Prozent des Lichts durch die Zelle, 10 Prozent werde in Strom umgewandelt. Eine Dotierung sei bei diesen dünnsten Zellen nicht möglich. Deshalb erzeugen die TU-Forscher laut Müller den für die Stromproduktion notwendigen PN-Übergang im Labor mit einem elektrischen Feld: „Zukünftig werden wir während des Wachsens dotieren.“ Die Kombi-Solarzellen aus dem photoaktiven Kristall Wolfram-Diselenid und der zweiten Schicht aus Molybdän-Disulfid sollten allein schon wegen ihres geringen Materialaufwands sehr wirtschaftlich herzustellen sein, so die Hoffnung. (Heinz Wraneschitz)
