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SATELLITEN
Mehr Energie durch neuartige Solarzellen
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Potsdam
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17. Oktober 2024

Eine neuartige Solarzellentechnologie mit höchsten Wirkungsgraden bei gleichzeitig niedrigem Preis könnte die Energieerzeugung im Weltraum revolutionieren. Im Sommer wurde die Entwicklung eines Berliner Teams in einen Orbit gebracht, um die Leistungsfähigkeit der Zellen bei extremer Strahlenbelastung und erheblichen Temperaturschwankungen zu testen. Kürzlich gab es erste Daten.

OOV-Cube

Der OOV-Cube mit dem Perowskit-Tandemsolarzellenexperiment von Felix Lang. Foto: Jon A. Juárez   [Großansicht]

Der 9. Juli 2024 war ein aufregender Tag für Felix Lang und sein Team von der Universität Potsdam: Die neue Ariane 6-Trägerrakete hob vom Guiana Space Centre zu ihrem Jungfernflug ab. An Bord ein Satellit mit einem seiner Solarzellen-Experimente, der eine Stunde und sechs Minuten nach dem Start erfolgreich ausgesetzt wurde. "Die Solarzellen haben den Start gut überstanden und begannen Energie zu erzeugen, obwohl sie nicht exakt zur Sonne ausgerichtet waren", sagt Lang, der den Erfolg zusammen mit seiner Nachwuchsforschungsgruppe feiert. Diese wird durch ein Freigeist-Stipendium der Volkswagen-Stiftung gefördert und forscht seit zwei Jahren am Lehrstuhl von Prof. Dr. Dieter Neher.

Die Solarzellen an Bord sind Perowskit/CIGS- (Kupfer-Indium-Gallium-Selen) und Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen, bei denen das Perowskit die blau-grünen Anteile des Sonnenlichts absorbiert und das CIGS oder Silizium die roten und infraroten Anteile. "Diese Kombination ermöglicht höchste Wirkungsgrade bei der Energieumwandlung, die wir für die zukünftige Stromversorgung von Satelliten, Raumstationen und Raumfahrzeugen benötigen", erklärt Lang. Zusammen mit seinem Team wird er in den kommenden Jahren die Leistung der Solarzellen überwachen, um ihre Stabilität und die Degradation im Weltraum zu verstehen. Bei diesem anspruchsvollen Vorhaben arbeiteten Felix Lang und sein Doktorand Sercan Özen mit weiteren, auf dem Gebiet der Photovoltaik renommierten Gruppen zusammen.

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Der Satellit selbst ist ein sogenannter "On-Orbit Verification Cube" (kurz: OOV-Cube) zur Technologiedemonstration, der am Lehrstuhl von Prof. E. Stoll der Technischen Universität Berlin zusammen mit Dr. W. Frese von Rapid Cubes GmbH entwickelt wurde. Im Erfolgsfall bildet die Mission einen wichtigen Schritt, um Perowskit-Solarzellen im All zur Energieerzeugung zu nutzen. Lang und sein Team widmen sich nun intensiv der Fragestellung, wie zuverlässig Perowskit-Einzel- und Tandemsolarzellen im Weltraum sind, angefangen bei der rauen Strahlungsumgebung bis hin zu extremen Temperaturzyklen. "Wir hoffen, dass Perowskite als eher weiche Halbleiter sich nach einer möglichen Beschädigung selbst heilen können und somit die herkömmlichen Technologien übertreffen", fasst er zusammen.

Forum
Mehr Energie für Satelliten durch neuartige Solarzellen. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Technologie: Neue Solarzellen für den Weltraum - 28. August 2020
TEXUS: Bessere Solarzellen durch Experiment im All - 22. Februar 2012
Links im WWW
Universität Potsdam
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