Indoor-Photovoltaik erreicht über 40 Prozent Wirkungsgrad

Neue Solar­zel­len von Fraun­ho­fer ISE erzie­len in Innen­räu­men bei schwa­chem Licht Wir­kungs­gra­de von über 40 Pro­zent und ermög­li­chen auto­no­me IoT-Anwen­dun­gen.

Hochwirkungsfähige Indoor-Solarzellen

For­schen­de des Fraun­ho­fer-Insti­tuts für Sola­re Ener­gie­sys­te­me ISE haben Solar­zel­len ent­wi­ckelt, die in Innen­räu­men bei schwa­chem Licht Wir­kungs­gra­de von über 40 Pro­zent errei­chen. Die Tech­no­lo­gie basiert auf III-V-Halb­lei­tern, kon­kret auf Gal­li­um­in­di­um­phos­phid (GaInP). Durch Opti­mie­run­gen im Design und in der Mate­ri­al­qua­li­tät konn­te das Team selbst bei nur 100 Lux, ver­gleich­bar mit gedämpf­ter Raum­be­leuch­tung, außer­ge­wöhn­lich hohe Effi­zi­en­zen erzie­len. Damit eröff­nen sich neue Mög­lich­kei­ten für auto­no­me Strom­ver­sor­gung in Innen­räu­men, ins­be­son­de­re für Gerä­te des Inter­net of Things (IoT), die kei­nen direk­ten Zugang zu Netz­strom haben.

Überlegenheit n‑dotierter GaInP-Zellen

Die For­schen­den zeig­ten, dass n‑dotierte GaInP-Zel­len p‑dotierten Vari­an­ten über­le­gen sind: Sie hal­ten Ladungs­trä­ger län­ger und lie­fern bei schwa­chem Licht deut­lich höhe­re Leis­tun­gen. Unter Ein­satz eines 405 nm Lasers leuch­ten die Solar­zel­len kräf­tig rot – ein sicht­ba­res Zei­chen ihrer hohen Mate­ri­al­qua­li­tät.

Anwendung und Wirkungsgrad

Indoor-Pho­to­vol­ta­ik wan­delt Licht in Innen­räu­men direkt in Strom um und ermög­licht so den auto­no­men Betrieb klei­ner Gerä­te, ohne dass ein stän­di­ges Auf­la­den not­wen­dig ist. Mit Wir­kungs­gra­den von über 40 Pro­zent set­zen die neu­en n‑dotierten GaInP-Solar­zel­len Maß­stä­be für ener­gie­aut­ar­ke Sen­so­ren, smar­te Steue­run­gen und wei­te­re IoT-Anwen­dun­gen in Woh­nun­gen, Büros oder Indus­trie­um­ge­bun­gen. Die Tech­no­lo­gie bil­det damit eine Grund­la­ge für die effi­zi­en­te Ver­sor­gung ver­netz­ter Sys­te­me in der Zukunft.

Potenzial für dezentrale Energiegewinnung

Zukünf­tig könn­ten Indoor-Pho­to­vol­ta­ik­zel­len dazu bei­tra­gen, dass jede*r Strom aus vor­han­de­nen Licht­quel­len nut­zen kann. Selbst kleins­te Sen­so­ren, Haus­halts­ge­rä­te oder smar­te Anwen­dun­gen lie­ßen sich aut­ark betrei­ben, wodurch der Netz­strom­be­darf sinkt. So eröff­nen sich neue Chan­cen für dezen­tra­le Ener­gie­ge­win­nung, Res­sour­cen­scho­nung und die akti­ve Betei­li­gung der Bevöl­ke­rung an der Ener­gie­wen­de.

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Quel­le für Bild und Text: Ver­öf­fent­li­chung vom Fraun­ho­fer-Insti­tuts für Sola­re Ener­gie­sys­te­me ISE

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Indoor-Pho­to­vol­ta­ik mit über 40 Pro­zent Effi­zi­enz ent­wi­ckelt

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