Mikrowellenstrahlung hat sich als effiziente Möglichkeit zur Herstellung von Silizium als Grundlage von Solarmodulen gezeigt, wie Forscher der australischen Macquarie University herausgefunden haben. Bisher wurde das Material zur Herstellung von Solarzellen in einem Ofen erhitzt. Die Wissenschaftler konnten allerdings zeigen, dass auch die Erhitzung mittels Mikrowellenstrahlung nahezu genauso effizient ist, jedoch signifikante Vorteile bietet. Zum einen ist sie deutlich energiesparender, da die Mikrowellenstrahlung gezielt das Silizium erhitzt und andere Materialien wie etwa das Laminiat aus Glas, Aluminium und Kunststoff unbeeinträchtigt lässt. Zum anderen macht die gezielte Erhitzung das Verfahren auch bei komplexeren Strukturen innenliegender Bauteile von Solarzellen nutzbar.
Zugleich kann der Kunststoff, der auf dem Silizium als Schutzschicht aufgetragen wird, durch die Mikrowellenstrahlung so stark aufgeweicht werden, dass er sich problemlos mechanisch entfernen lässt. So kann das Silizium ohne aggressive Chemikalien von dem Schutz ummantelt werden und ist leichter recycelbar.
Gegenüber herkömmlichen Verfahren, bei denen die Solarzellen mit Chemikalien und bei sehr hohen Temperaturen behandelt werden müssen, bietet die Mikrowellenstrahlung somit einen deutlichen Vorteil. Die Technologie könnte gerade vor dem Hintergrund der wachsenden Zahl von Solarmodulen, die in den kommenden Jahren ausgemustert und recycelt werden müssen, eine neue Ära der energieeffizienten Fertigung von Solarzellen einläuten.
Die Macquarie University arbeitet zudem an weiteren Projekten im Bereich nachhaltiger Energien. So untersuchen Forscher der Universität beispielsweise, wie Mikrowellenstrahlung bei der Herstellung von Perowskit-Solarzellen eingesetzt werden kann. Perowskit ist eine Gruppe von kristallinen Mineralien, die halbleitende Eigenschaften besitzen und in Zukunft in der Produktion von Solarzellen aufgrund ihrer Flexibilität, Leichtigkeit und kostengünstigen Herstellung eingesetzt werden könnten.
Die Effizienz von Perowskit-Solarzellen konnte mittels Mikrowellenstrahlung im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren ebenfalls gesteigert werden, allerdings ist der Mechanismus hierfür bisher noch unklar. Das Team untersucht das Verhalten der perowskitspezifischen Pigmente und das Verhalten von Trägerlöchern bei der Mikrowellenbehandlung, um den Mechanismus besser zu verstehen.
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