Fraunhofer Institut zeigt Hochleistungs-Solarmodul

Solarzellen versorgen PDA vollständig mit Strom. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg haben ein Hochleistungs-Solarmodul entwickelt, das einen Casio-PDA permanent mit Strom versorgen kann. Damit rückt der Traum, mobile Geräte nicht ständig über das Stromnetz aufladen zu müssen, in greifbare Nähe.

9. März 2001 um 11:06 Uhr / Ingo Pakalski

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Die Forscher integrierten das Solarmodul in den Deckel eines Casio PV-250X, womit das Gerät selbst bei schwachen Lichtverhältnissen nicht schlappmachen soll. Dies wurde erreicht, indem spezielle Hochleistungszellen verwendet und speziell angeordnet wurden. Das größte Problem bei einer Versorgung mobiler Geräte mit Sonnenenergie ist die begrenzte Fläche, die den Solarzellen bleibt. Das haben die Forscher offenbar in den Griff bekommen.

"Entscheidend ist, dass das Gerät auch bei niedrigen Beleuchtungsstärken nur mit Solarstrom arbeitet", betont Dr. Christopher Hebling, Leiter der Gruppe Mikroenergietechnik am ISE. "An einem normalen Arbeitsplatz haben Sie nur drei Prozent der Helligkeit von vollem Sonnenschein. Bis hinunter zu einem Prozent bleibt bei unserem Solarmodul die elektrische Spannung praktisch konstant – bei konventionellen Zelltypen ist sie dort längst eingebrochen."

Die hohen Leistungsdaten von über 35 Milliampère pro Quadratzentimeter bei direktem Sonnenlicht erreiche das Solarmodul dank seines speziellen Designs, wie Hebling erklärt: "Die vierzehn Einzelzellen aus monokristallinem Silicium liegen wie Dachschindeln übereinander. Sie bedecken den Sammelsteg, an dem selbst kein Strom erzeugt wird. So nutzen die Zellen die knappe Fläche optimal aus und erreichen einen Wirkungsgrad von mehr als zwanzig Prozent."

Außerdem nahmen die Forscher des Fraunhofer-Instituts Optimierungen an den Solarzellen vor, um sie gegenüber anderen Energiequellen konkurrenzfähig zu machen. Denn Solarzellen mit einer solchen Leistung sind oberflächlich mit einer elektrisch passivierenden Schicht aus Siliciumoxid oder -nitrid beschichtet. Dieses nicht leitende Material muss an einigen Stellen gezielt und bisher recht aufwendig wieder abgetragen werden, um dort die elektrischen Kontakte anzubringen. Ein spezieller Laser schießt nun diese Kontaktpunkte wieder frei. Die Gesamtzahl der nötigen Prozessschritte reduziert sich damit auf ein Fünftel gegenüber früher.