Indiumphosphid

 

Indiumphosphid

 
 

InP – Material für die Hochleistungs-PV

Indiumphosphid, eine künstliche Verbindung aus den Elementen Indium und Phosphor, ist ein Halbleitermaterial, das gelegentlich bei der Herstellung von Hochleistungs-Solarzellen eingesetzt wird.

Verglichen mit Silizium bewegen sich die Elektronen im Kristallgitter von Indiumphosphid sehr schnell. Durch seine günstigen Bandlücken-Eigenschaften ist es für einige elektrooptische Anwendungen wie Laserdioden oder LEDs ausgezeichnet geeignet, in der Verbindung Indiumzinnoxid wird Indium auch zur Herstellung von Flachbildschirmen und Touchscreens verwendet. Ferner spielt es in Regelstäben von Atomreaktoren zur Unterbrechung der Kettenreaktion eine Rolle.




Indiumphosphid in der Photovoltaik

In einem Laborversuch des Fraunhofer-Instituts für Solar Energiesysteme ISE im Jahr 2009 wurde Indiumphosphid in einer photovoltaischen Mehrfachzelle verwendet – ihr Wirkungsgrad lag bei 41,1%. Für die Massenfertigung allerdings ist Indiumphosphid nicht geeignet, da Indium anders als das häufig vorkommende Phosophor ein sehr seltenes Element und daher sehr teuer ist – die Weltvorräte werden auf nur 16.000 t geschätzt. Indium gehört zu den ersten Elementen, deren Lagerstätten in absehbarer Zeit erschöpft sein werden (erwartet wird dies bis zum Jahr 2020); bereits innerhalb der letzten Dekade hat es seinen Preis verzehnfacht.

Damit werden allerdings auch bisher unrentable Vorkommen interessant für die Ausbeutung – beispielsweise werden im deutschen Erzgebirge 1.000 t Indium vermutet, die abzubauen mit steigenden Preisen wirtschaftlich wird. Hinzu kommen verstärkte Anstrengung der Rückgewinnung in aufwendigen Recyclingprozessen – dies kann die Verfügbarkeit von Indium um einige Jahre verlängern; allerdings wird Indium neben vielen anderen Anwendungen (lange Zeit z.B. auch in der Auto- und Flugzeugindustrie) auch in Legierungen zur Senkung des Schmelzpunktes beim Löten und in weiteren technischen Anwendungen, z.B. Spezialbeschichtungen, verbraucht, so dass die Weltvorkommen nur zu einem geringen Teil der Photovoltaik zur Verfügung stehen.




Eine weitere Komplikation für eine industrielle Fertigung von Indiumphosphid-Solarzellen liegt darin, dass die Verbindung Indiumphosphid potenziell krebserregend ist.

In den meisten Anwendungen kann Indium durch andere – meist allerdings qualitativ mindere – Stoffe ersetzt werden, in der für die Photovoltaik interessanten Verbindung Indiumphosphid beispielsweise durch Galliumarsenid.

Solarzellen im Zusammenspiel

Zur individuellen Berechnung

InP – Material für die Hochleistungs-PV

Indiumphosphid, eine künstliche Verbindung aus den Elementen Indium und Phosphor, ist ein Halbleitermaterial, das gelegentlich bei der Herstellung von Hochleistungs-Solarzellen eingesetzt wird.

Verglichen mit Silizium bewegen sich die Elektronen im Kristallgitter von Indiumphosphid sehr schnell. Durch seine günstigen Bandlücken-Eigenschaften ist es für einige elektrooptische Anwendungen wie Laserdioden oder LEDs ausgezeichnet geeignet, in der Verbindung Indiumzinnoxid wird Indium auch zur Herstellung von Flachbildschirmen und Touchscreens verwendet. Ferner spielt es in Regelstäben von Atomreaktoren zur Unterbrechung der Kettenreaktion eine Rolle.




Indiumphosphid in der Photovoltaik

In einem Laborversuch des Fraunhofer-Instituts für Solar Energiesysteme ISE im Jahr 2009 wurde Indiumphosphid in einer photovoltaischen Mehrfachzelle verwendet – ihr Wirkungsgrad lag bei 41,1%. Für die Massenfertigung allerdings ist Indiumphosphid nicht geeignet, da Indium anders als das häufig vorkommende Phosophor ein sehr seltenes Element und daher sehr teuer ist – die Weltvorräte werden auf nur 16.000 t geschätzt. Indium gehört zu den ersten Elementen, deren Lagerstätten in absehbarer Zeit erschöpft sein werden (erwartet wird dies bis zum Jahr 2020); bereits innerhalb der letzten Dekade hat es seinen Preis verzehnfacht.

Damit werden allerdings auch bisher unrentable Vorkommen interessant für die Ausbeutung – beispielsweise werden im deutschen Erzgebirge 1.000 t Indium vermutet, die abzubauen mit steigenden Preisen wirtschaftlich wird. Hinzu kommen verstärkte Anstrengung der Rückgewinnung in aufwendigen Recyclingprozessen – dies kann die Verfügbarkeit von Indium um einige Jahre verlängern; allerdings wird Indium neben vielen anderen Anwendungen (lange Zeit z.B. auch in der Auto- und Flugzeugindustrie) auch in Legierungen zur Senkung des Schmelzpunktes beim Löten und in weiteren technischen Anwendungen, z.B. Spezialbeschichtungen, verbraucht, so dass die Weltvorkommen nur zu einem geringen Teil der Photovoltaik zur Verfügung stehen.




Eine weitere Komplikation für eine industrielle Fertigung von Indiumphosphid-Solarzellen liegt darin, dass die Verbindung Indiumphosphid potenziell krebserregend ist.

In den meisten Anwendungen kann Indium durch andere – meist allerdings qualitativ mindere – Stoffe ersetzt werden, in der für die Photovoltaik interessanten Verbindung Indiumphosphid beispielsweise durch Galliumarsenid.

Solarzellen im Zusammenspiel

Zur individuellen Berechnung

InP – Material für die Hochleistungs-PV

Indiumphosphid, eine künstliche Verbindung aus den Elementen Indium und Phosphor, ist ein Halbleitermaterial, das gelegentlich bei der Herstellung von Hochleistungs-Solarzellen eingesetzt wird.

Verglichen mit Silizium bewegen sich die Elektronen im Kristallgitter von Indiumphosphid sehr schnell. Durch seine günstigen Bandlücken-Eigenschaften ist es für einige elektrooptische Anwendungen wie Laserdioden oder LEDs ausgezeichnet geeignet, in der Verbindung Indiumzinnoxid wird Indium auch zur Herstellung von Flachbildschirmen und Touchscreens verwendet. Ferner spielt es in Regelstäben von Atomreaktoren zur Unterbrechung der Kettenreaktion eine Rolle.




Indiumphosphid in der Photovoltaik

In einem Laborversuch des Fraunhofer-Instituts für Solar Energiesysteme ISE im Jahr 2009 wurde Indiumphosphid in einer photovoltaischen Mehrfachzelle verwendet – ihr Wirkungsgrad lag bei 41,1%. Für die Massenfertigung allerdings ist Indiumphosphid nicht geeignet, da Indium anders als das häufig vorkommende Phosophor ein sehr seltenes Element und daher sehr teuer ist – die Weltvorräte werden auf nur 16.000 t geschätzt. Indium gehört zu den ersten Elementen, deren Lagerstätten in absehbarer Zeit erschöpft sein werden (erwartet wird dies bis zum Jahr 2020); bereits innerhalb der letzten Dekade hat es seinen Preis verzehnfacht.

Damit werden allerdings auch bisher unrentable Vorkommen interessant für die Ausbeutung – beispielsweise werden im deutschen Erzgebirge 1.000 t Indium vermutet, die abzubauen mit steigenden Preisen wirtschaftlich wird. Hinzu kommen verstärkte Anstrengung der Rückgewinnung in aufwendigen Recyclingprozessen – dies kann die Verfügbarkeit von Indium um einige Jahre verlängern; allerdings wird Indium neben vielen anderen Anwendungen (lange Zeit z.B. auch in der Auto- und Flugzeugindustrie) auch in Legierungen zur Senkung des Schmelzpunktes beim Löten und in weiteren technischen Anwendungen, z.B. Spezialbeschichtungen, verbraucht, so dass die Weltvorkommen nur zu einem geringen Teil der Photovoltaik zur Verfügung stehen.




Eine weitere Komplikation für eine industrielle Fertigung von Indiumphosphid-Solarzellen liegt darin, dass die Verbindung Indiumphosphid potenziell krebserregend ist.

In den meisten Anwendungen kann Indium durch andere – meist allerdings qualitativ mindere – Stoffe ersetzt werden, in der für die Photovoltaik interessanten Verbindung Indiumphosphid beispielsweise durch Galliumarsenid.

Solarzellen im Zusammenspiel

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