Kieselalgen als Rohstoff für Solarzellen

HAWK, Kieselalgen/Kieselgur, Rasterelektronenmikroskop

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Kieselgur, auch als Diatomit bekannt, dient seit dem 19. Jahrhundert als Material für Flüssigkeitsfilter und wird auch bei der Herstellung von Wärmedämmstoffen, Schleif- und Poliermitteln, Reinigungs- oder Insektenschutzmitteln verwendet. Ein Team der HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim/Holzminden/Göttingen und der algerischen Universität Oran erkundet bereits seit einiger Zeit Möglichkeiten, das größtenteils aus den Schalen fossiler Kieselalgen (lateinisch: Diatomeen) bestehende Sediment auch als Rohstoff für Solarzellen zu nutzen. Die Schalen nämlich bestehen überwiegend aus amorphem Siliziumdioxid.

Der Diatomit-Abbau in Norddeutschland begann um 1840 und wurde 1994 eingestellt. Bis Anfang des 20. Jahrhunderts deckten die Vorkommen nahezu den gesamten weltweiten Bedarf, später wurde das Material auch in zahlreichen anderen Ländern gewonnen. Große Vorkommen gibt es in den USA, Dänemark, der Türkei und China.

Sid Ahmed Beldjilali von der Université des Sciences et de la Technologie d'Oran Mohamed Boudiaf verbrachte seit 2023 insgesamt drei Forschungsaufenthalte an der HAWK. Am Labor für Analytische Messtechnik der Fakultät Ingenieurwissenschaften und Gesundheit befasst er sich zusammen mit dem Leiter des Labors, Christoph Gerhard und weiteren Forscherinnen und Forschern nicht allein mit Diatomit, sondern auch mit weiteren Materialien. Forschungsgegenstand ist auch die Alterung von Solarmodul-Deckgläsern sowie der Einfluss der Umweltbedingungen auf deren chemische Zusammensetzung. Beteiligt ist auch das Laboratoire Lasers, Plasmas et Procédés Photoniques der französischen Universität Aix-Marseille.

Ein kürzlich im „Journal of Analytical Atomic Spectrometry“ der britischen Royal Society of Chemistry veröffentlichter Artikel des Forschungsteams befasst sich mit einem der mutmaßlich wichtigsten Probleme der Silizium-Gewinnung aus Diatomit, nämlich der Quantifizierung von Unreinheiten. Die Arbeit „Quantification of impurities in diatomite via sensitivity-improved calibration-free laser-induced breakdown spectroscopy“ ist online abrufbar.

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