PHOTOVOLTAIK - Technologie

Quantum Voltaics erhöht die Effizienz von Solarmodulen durch Adaption optischer Modulkomponenten.
Die erhöhte Moduleffizienz bedeutet:

- geringere Kosten für gleiche installierte peak-Leistung
- geringere Kosten für gleichen erzielten Stromertrag
- erhöhter Stromertrag bei gleicher Fläche
- geringere Amortisationsdauer
- geringere Energierücklaufzeit

Downshift

Downshift

Beim downshift werden energiereiche bzw. kurzwellige Photonen in energiearme bzw. langwellige Photonen gewandelt, wobei die Anzahl der ausgehenden Photonen die Anzahl der ursprünglichen Photonen nicht überschreitet. Downshift ist dann sinnvoll, wenn eine Solarzelle energiearme bzw. langwellige Photonen wesentlich effizienter nutzen kann als energiereiche bzw. kurzwellige Photonen, und wenn downconversion nicht genutzt werden kann.

Downshift

Downconversion

Downconversion (Quantum Cutting, Multi Exciton Generation) wandelt energiereiche bzw. kurzwellige Photonen in jeweils mehrere energiearme bzw. langwellige Photonen um, wobei die Anzahl der zweiteren die Anzahl der ersteren übersteigt. Downconversion kann selbst dann eingesetzt werden, wenn die betreffende Solarzelle kurz- und langwellige Photonen gleich effizient absorbieren kann, weil sich die Zahl der generierten Ladungsträger erhöht. Mit Downconversion können potentiell Effizienzen von über 35 % realisiert werden.

Downshift

Upconversion

Bei Upconversion werden mehrere energiearme bzw. langwellige Photonen in eine geringere Anzahl an energiereiche bzw. kurzwellige Photonen umgewandelt. Damit können so energiearme bzw. langwellige Photonen für die Solarzelle nutzbar gemacht werden, die ansonsten keinen Beitrag zur Stromerzeugung leisteten. Upconversion macht potentiell Effizienzen von über 40 % erreichbar.

 

Funktionalität der Quantum Voltaics Technologie

Fertigungsmöglichkeit aus unterschiedlichen Materialklassen (zur Erreichung einer Schicht ohne Schwermetalle und ähnlicher Schadstoffe, mit günstigen Materialien, und zur Optimierung je nach Gegebenheiten)

Implementierbarkeit aller bekannten Arten von frequenzwandelnden Mechanismen, bei Bedarf auch innerhalb einer Struktur.

Nanostrukturierung durch self-assembling – das heißt, ohne teure Strukturierungsvorgänge

Geringer Materialeinsatz durch geringe Schichtdicken, damit verbunden eine weitere Reduktion von Fertigungskosten und erhöhte Unabhängigkeit von Rohstoffpreisen.

Verbauung wahlweise in Komponenten, die bei bestehenden Modularchitekturen bereits verbaut werden (beispielsweise Deckglas oder EVA-Verkapselung), oder in einer geswonderten Schicht.

Kombinierbarkeit mit unterschiedlichen Zelltypen: mono-, polykristallines Silizium, alpha-Si, CdTe, CIS/CIGS, ...