Laser-Leistungsübertragung
Wir entwickeln photovoltaische Zellen aus III-V Halbleitern, welche sich perfekt für die kontaktlose Leistungs- und Signalübertragung mit einem Laser eignen. Diese Technologie weist große Vorteile für Anwendungen auf, in denen Funkenbildung oder Stromfluss vermieden werden muss. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind rotierende Systeme oder schwer zugängliche Orte. Die Leistungs- und Signalübertragung kann durch Luft oder durch Lichtleiter erfolgen.
Bei Bestrahlung mit monochromatischem Licht erreichen Photovoltaikzellen Wirkungsgrade von über 50 %. Der Schlüssel für die hohen Wirkungsgrade ist eine Abstimmung der Wellenlänge des eingestrahlten Lichts mit der Bandlücke der photovoltaischen Zelle. Mit GaAs-basierten Laserleistungszellen konnten wir an unserem Institut Wirkungsrade von bis zu 54,9% erreichen, gemessen mit einer Laserwellenlänge von 810 nm.
Zudem haben wir verschaltete Laserleistungszellen entwickelt, die Ausgangsspannungen von 2 Volt, 4 Volt und 6 Volt liefern. Als höchster Wirkungsgrad wurde ein Wert von 50,1% bei 51,6 W/cm 2 für das 4V-Design erreicht.
Bisher haben wir diese Zellen auf GaAs-Basis (1.4 eV) entwickelt. Die Zellen sind ebenso auf GaInP (1.7 eV) und auf GaInAs-Basis (bis 1.1 eV) realisierbar.
Ausgewählte Veröffentlichungen zum Thema (Fraunhofer-Publica)
