Das lange Warten auf den Wunderakku
Der Lithium-Ionen-Akku gehört zu den wichtigsten Innovationen des zwanzigsten Jahrhunderts. Doch für den Erfolg im Massenmarkt braucht das Elektroauto noch bessere Batterien. Sind die in Sicht?
Die über viele Generationen ausgelaugten Felder für die nächsten 100 Jahre sanieren: Mit Silikat geht das, sagt der Bodenexperte Jörg Schaller. Warum passiert es dann nicht?
Der Lithium-Ionen-Akku gehört zu den wichtigsten Innovationen des zwanzigsten Jahrhunderts. Doch für den Erfolg im Massenmarkt braucht das Elektroauto noch bessere Batterien. Sind die in Sicht?
Die Photovoltaik ist eine zentrale Säule der Energiewende. Doch Solarzellen benötigen wertvolle Materialien, die bisher nur unzureichend recycelt werden können. Forscher fordern deshalb Recycling-Strategien gegen die drohenden Abfallströme.
Mit kritischen Rohstoffen wie Lithium und Silizium soll sich die EU künftig verstärkt selbst versorgen. Die Abgeordneten im Europaparlament stimmten für ein Maßnahmenpaket, mit dem sie unabhängiger von Ländern wie China werden soll.
Seltene Erden, Lithium, Silizium: Die EU ist bei kritischen Rohstoffen abhängig von einzelnen Ländern. Jetzt haben sich Mitgliedstaaten und Europaparlament auf neue Regeln geeinigt, die das ändern sollen.
Billiger, schneller, weiter: Elektroautos sollen schon bald alles besser können. Und das nicht nur auf dem Papier. Viele Hersteller schicken deshalb nun von Grund auf neu entwickelte Elektroautos an den Start.
Ist Perowskit das Zukunftsmaterial für die Produktion von Solarzellen? Klar ist: Bei Wirkungsgrad, Kosten und Stabilität gibt es bereits erstaunliche Fortschritte.
Weitere Corona-Einschränkungen werden aufgehoben, in Wien fällt das Urteil im Prozess zum ersten islamistischen Anschlag in Österreich, und die Niederlande erinnern sich an eine nationale Katastrophe.
Bisher ging in der Welt der Computerchips nichts ohne Silizium. Jetzt erobern neue, bessere Materialien den Markt. Das Potential ist gewaltig.
Hoffnungsträger für die Energiewende: Als Tandem sorgen dünne Halbleiterschichten in Solarzellen für mehr Effizienz. Erwächst dem Silizium Konkurrenz?
Die Menge an ausgedienten Solarmodulen wird immer größer. Fraunhofer-Forscher haben nun ein Verfahren entwickelt, um das zu recyceln, was bisher auf dem Müll landet: das Halbleitermaterial Silizium.
Konkurrenz für die Wunderrechner von Google & Co. Ein künftiger Quantencomputer rechnet möglicherweise mit Quantenbits aus Silizium. Das hätte viele Vorteile. Gleich drei Forschergruppen haben eine wichtige Voraussetzung geschaffen.
Ein Laser aus Silizium gilt als Heiliger Gral der Mikroelektronik. Mit leuchtenden Drähten aus Silizium und Germanium könnte dies bald Wirklichkeit werden.
Silizium, Stahl, Nickel – essentielle Materialien für Solarzellen, Windräder und E-Autos werden knapp und teuer. Ohne Rohstoffe keine Technologie: Der Engpass droht die globale Energiewende auszubremsen.
Organische Halbleiter sind auf dem Vormarsch. Sie bilden die Grundlage biegsamer Displays und Solarzellen. Nun erobern sie High-Tech-Anwendungen, die dem sprödem Silizium verwehrt sind.
Ein Halbleiterlaser, der aus Silizium besteht und sich in Computerchips integrieren lässt, gilt als Heiliger Gral der Mikroelektronik. Mit leuchtenden Drähten aus Silizium und Germanium könnte diese visionäre Lichtquelle schon bald Wirklichkeit werden.
Ein künftiger Quantenprozessor rechnet möglicherweise mit Quantenbits aus Silizium. Das hätte viele Vorteile. Australische Physiker haben nun eine wichtige Voraussetzung geschaffen, dass dies gelingt.
Treibstoff für die Lufthansa, Silizium für die Feder, Vollformat von Nikon, mehr Stadt von BMW und Tandemachser im englischen Stil. Das sind unsere Fünf am Freitag aus der Technikkiste.
Die Silizium-Elektronik ist in der Sackgasse: Mit einem Mikroprozessor aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen könnte der Halbleiter abgelöst und das befürchtete Ende der Miniaturisierung verhindert werden.
Wegen seiner besonderen Materialeigenschaften hochgepriesen, haben die zweidimensionalen Kohlenstoffschichten noch immer nicht den Sprung in die Anwendung geschafft. Australische Forscher haben jetzt den Grund dafür gefunden: Silziumverunreinigungen.
Ein Schmetterlingsflügel stand Pate: Dünne Siliziumschichten absorbieren deutlich mehr Sonnenlicht, wenn man sie mit winzigen Löchern durchsetzt.
Mehr Strom aus der Batterie: Die Leistungsfähigkeit der Akkus lässt sich steigern, indem man als Elektrodenmaterial nur poröses Silizium verwendet
Ohne sie könnte der Roboter Curiosity nicht den Mars erkunden: Eine Manufaktur von Infineon stellt Edelhalbleiter für Luft- und Raumfahrt her. Doch das Wachstumspotential ist begrenzt.
Der Computer von morgen wird nicht mehr aus Silizium bestehen. Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Drähte aus DNA gelten als aussichtsreiche Materialien für künftige Elektronikhirne.
Chinesische Forscher beobachten einen Kugelblitz in der Natur. Dessen Lichtspektren sprechen für eine ganz und gar irdische Ursache des seltsamen Phänomens.
Neben Wind und Wasserkraft und Biomasse ist die Photovoltaik eine der tragenden Säulen der Energiewende. Es krankt allerdings noch an der Effizienz der Solarzellen. Mit technischen Kniffen will man dem Manko verstärkt zu Leibe rücken.
Mit einem winzigen Resonator lässt sich die Masse von Proteinen präzise messen. Das filigrane Bauteil könnte daher die Biomedizin revolutionieren.
Farbstoffsolarzellen sind noch immer zu teuer, um breite Anwendung zu finden. Ein Grund ist der Farbstoff auf Basis von Ruthenium. Dank eines Zufalls sind Schweizer Forscher auf eine günstige und nachhaltige Alternative gestoßen.
Dank einer verbesserten Beschichtungstechnik konnte die Effizienz von CIS-Dünnschichtsolarzellen auf einen Rekordwert von 20,1 Prozent gesteigert werden. Damit können sie mit Solarzellen aus kristallinen Silizium konkurrieren.
Der Chemiekonzern Wacker sieht eine Stabilisierung in der Krise und investiert in Fabriken für die Solarbranche. Einen konkreten Ausblick möchte der Vorstandsvorsitzende dennoch derzeit nicht geben.
Lars Esser, Maschinenbauer und Wirtschaftsingenieur aus Chemnitz, steuert die Prozesse in der Wafervorfertigung.
Wie alle Halbleiter lässt sich auch Silizium durch Beimengung fremder Stoffe elektrisch laden. Eine der Verantwortlichen für diese geheimnisvolle Alchemie ist Carmen Bellmann.
Thomas Grobitzsch stieß vor einem Jahr zur Deutschen Solar. Seither ist er einer Herren der Säulenfertigung.
Auch Nanoröhrchen aus Kohlenstoff lassen sich dotieren. Die eingeschleusten Fremdatome bringen die freien Ladungsträger auf Touren. Das ist im Hinblick auf eine auf Nanoröhrchen basierte Elektronik von Bedeutung, wo man nicht ohne dotierte Materialien auskommt.
Die Solarindustrie steht vor einer Wende: Sinkende Fördersätze und billigeres Silizium werden Preise und Margen drücken. Die Anbieter müssen richtig kämpfen. Doch sie werden immer noch Margen erzielen, von denen andere Branchen nur träumen können.
Miniaturisierung bis in atomare Größen: In einigen Jahren, wenn sich die Siliziumelektronik nicht weiter verkleinern lässt, könnte die Stunde des Graphits schlagen: Sie haben das Zeug, in eine neue Dimension für Schaltkreise vorzustoßen.
Sie schießen wie Pilze aus dem Boden: Üppige Vergütungen fördern die kristalline Siliziumzelle. Das bremst andere Innovationen. Photovoltaik ist die teuerste Möglichkeit, zum Klimaschutz beizutragen.