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Solaranlagen der neuen Generation
(Please find the english version below)
Bei der Entwicklung neuer Solartechnologien geht es vor allem um die Steigerung der Effizienz und der Lebensdauer, sowie um die Senkung der Herstellungskosten. Alle diese Faktoren hängen letztendlich von dem verwendeten Halbleitermaterial ab.
Dieses Material muss verschiedene Voraussetzungen erfüllen: es sollte relativ leicht und damit kostengünstig zu verarbeiten und ungiftig sein. Um die Produktion auch in Zukunft sicher zu stellen zu können, sollte es darüber hinaus genügend Material vorhanden sein.
Weiterhin sind die natürlich die Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität sowie die Haltbarkeit der Zellen entscheidend.
Dabei versucht man aber auch, die Materialdicke und das Gewicht der Zellen zu verringern. Die so genannten Dünnschicht Solarmodule z.B. sind 30mal dünner als ein Haar. Vermutlich werden diese Module die im Moment kurz vor der Markteinführung stehen in Zukunft einen Großteil der in Deutschland erzeugten Solarenergie erzeugen.
Bei der organischen Photovoltaik Technik (basierend auf organischen Kunststoffen) werden halbleitende Kunststoffe zu sehr dünnen Schichten verarbeitet. Diese Technologie ist bereits ausgereift, kann aber in Punkto Effizienz der Energiegewinnung bei den Dünnschicht Solarmodulen nicht mithalten.
Beide Technologien haben jedoch gegenüber der herkömmlichen Silizium-Module einige Vorteile: sie sind sehr dünn, flexibel und transparent (fast wie Kunststoff-Folie), daher einfacher und wesentlich vielseitiger zu verarbeiten, was wiederum die Kosten senkt.
Man kann diese Zellen in Handys, Laptops oder gar in Kleidung integrieren. Ein Nachteil der Dünnschichttechnologie ist jedoch, dass für vergleichbare Leistung mehr Fläche als bei der Siliziumtechnologie benötigt wird und die Langzeitstabilität deutlich hinter den Siliziummodulen zurückbleibt (die UV Strahlen der Sonne lassen die dünnen Kunststoff-Folien schnell altern). Die Forschung beschäftigt sich jedoch mit diesen Problemen. Der aktuelle Stand der neuen Technologien ist vergleichbar mit dem Wissensstand der Silizium Module in den 60er Jahren.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung startete im Jahr 2007 eine Förderinitiative, um den Rückstand in der Forschung gegenüber amerikanischen Firmen aufzuholen.
Artikel und Foto: Maik Schaffer
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A new generation of solar plants
In the development process of new solar technologies, a great focus is placed on the enhancement of efficiency and life-time as well as the lowering of production costs. All these factors depend on the material used for semi-conductors.
This material has to meet certain requirements: it needs to be easy (and therefore cost-efficient) to process and not toxic. To ensure future production, enough material should be available, as well.
Furthermore, the conversion from sunlight to electricity and the durability of the cells are deciding factors.
It is also tried to reduce thickness and weight of the cells.
The so-called thin layer of solar modules is about 30 times thinner than a human hair. It is probable that these module that are about to be released for the market produce a major part of the solar energy produced in Germany.
The organic photovoltaic technology (based on organic plastics) works with semi-conductible synthetics that are processed to very thin layers. This technology is already fully developed but unable to be as efficient as thin layer solar modules.
Both technologies, however, have some advantages over the usual silicon-modules: they are very thin, flexible and transparent (almost like plastic wraps) and are therefore more easy and versatile to process. This is lowering costs.
These cells are usable in mobile phones, notebooks and even clothing. A disadvantage of the thin-layer-technology however is that for an output comparable to that of a silicon-cell, much more space is needed and that long-time-stability is far behind that of silicon modules (the sun's UV-rays let the thin plastic-foils age very rapidly). Scientists currently try to deal with this problem. The momentary standard of these new technologies is comparable to the stand of knowledge on silicon modules in the 1960s.
In 2007, the german "Bundesministerium für Bildung und Forschung" (Federal ministry for Education and Research) started a founding initiative to make up for the shortfall in research as compared to American firms.
Article and picture: Maik Schaffer
(Please find the english version below)
Bei der Entwicklung neuer Solartechnologien geht es vor allem um die Steigerung der Effizienz und der Lebensdauer, sowie um die Senkung der Herstellungskosten. Alle diese Faktoren hängen letztendlich von dem verwendeten Halbleitermaterial ab.
Dieses Material muss verschiedene Voraussetzungen erfüllen: es sollte relativ leicht und damit kostengünstig zu verarbeiten und ungiftig sein. Um die Produktion auch in Zukunft sicher zu stellen zu können, sollte es darüber hinaus genügend Material vorhanden sein.
Weiterhin sind die natürlich die Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität sowie die Haltbarkeit der Zellen entscheidend.
Dabei versucht man aber auch, die Materialdicke und das Gewicht der Zellen zu verringern. Die so genannten Dünnschicht Solarmodule z.B. sind 30mal dünner als ein Haar. Vermutlich werden diese Module die im Moment kurz vor der Markteinführung stehen in Zukunft einen Großteil der in Deutschland erzeugten Solarenergie erzeugen.
Bei der organischen Photovoltaik Technik (basierend auf organischen Kunststoffen) werden halbleitende Kunststoffe zu sehr dünnen Schichten verarbeitet. Diese Technologie ist bereits ausgereift, kann aber in Punkto Effizienz der Energiegewinnung bei den Dünnschicht Solarmodulen nicht mithalten.
Beide Technologien haben jedoch gegenüber der herkömmlichen Silizium-Module einige Vorteile: sie sind sehr dünn, flexibel und transparent (fast wie Kunststoff-Folie), daher einfacher und wesentlich vielseitiger zu verarbeiten, was wiederum die Kosten senkt.
Man kann diese Zellen in Handys, Laptops oder gar in Kleidung integrieren. Ein Nachteil der Dünnschichttechnologie ist jedoch, dass für vergleichbare Leistung mehr Fläche als bei der Siliziumtechnologie benötigt wird und die Langzeitstabilität deutlich hinter den Siliziummodulen zurückbleibt (die UV Strahlen der Sonne lassen die dünnen Kunststoff-Folien schnell altern). Die Forschung beschäftigt sich jedoch mit diesen Problemen. Der aktuelle Stand der neuen Technologien ist vergleichbar mit dem Wissensstand der Silizium Module in den 60er Jahren.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung startete im Jahr 2007 eine Förderinitiative, um den Rückstand in der Forschung gegenüber amerikanischen Firmen aufzuholen.
Artikel und Foto: Maik Schaffer
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A new generation of solar plants
In the development process of new solar technologies, a great focus is placed on the enhancement of efficiency and life-time as well as the lowering of production costs. All these factors depend on the material used for semi-conductors.
This material has to meet certain requirements: it needs to be easy (and therefore cost-efficient) to process and not toxic. To ensure future production, enough material should be available, as well.
Furthermore, the conversion from sunlight to electricity and the durability of the cells are deciding factors.
It is also tried to reduce thickness and weight of the cells.
The so-called thin layer of solar modules is about 30 times thinner than a human hair. It is probable that these module that are about to be released for the market produce a major part of the solar energy produced in Germany.
The organic photovoltaic technology (based on organic plastics) works with semi-conductible synthetics that are processed to very thin layers. This technology is already fully developed but unable to be as efficient as thin layer solar modules.
Both technologies, however, have some advantages over the usual silicon-modules: they are very thin, flexible and transparent (almost like plastic wraps) and are therefore more easy and versatile to process. This is lowering costs.
These cells are usable in mobile phones, notebooks and even clothing. A disadvantage of the thin-layer-technology however is that for an output comparable to that of a silicon-cell, much more space is needed and that long-time-stability is far behind that of silicon modules (the sun's UV-rays let the thin plastic-foils age very rapidly). Scientists currently try to deal with this problem. The momentary standard of these new technologies is comparable to the stand of knowledge on silicon modules in the 1960s.
In 2007, the german "Bundesministerium für Bildung und Forschung" (Federal ministry for Education and Research) started a founding initiative to make up for the shortfall in research as compared to American firms.
Article and picture: Maik Schaffer
Barack Obama forciert seine Öko-Strategie: Die US-Regierung hat die Baugenehmigung für das weltgrößte Solarkraftwerk in Kalifornien erteilt. Die Anlage soll so viel Strom erzeugen wie ein Atomkraftwerk, errichtet wird sie von einer deutschen Firma.
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