Transparente Solarzellen aus den USA

Forscher der Michigan State University stellen eine Neuheit in der Solarindustrie vor: Durchsichtige Solarmodule. Unter der Leitung von Richard Lunt sind bei dem Versuch, die bereits bekannten schwarzen oder blauen Solarzellen vom Design her zu verschönern, die transparenten Solarzellen entstanden. Forschungen an solchen Solarzellen gibt es schon länger, jedoch sind diese bisher farbig gewesen.

Die Solargläser, auch Transparent Luminescent Solar Concentrator (LSC) genannt, liegen in einem Lichtspektrum außerhalb des Sichtbaren für Menschen, welches die Zellen effizient zur Energiegewinnung nutzen.

Wie funktionieren die LSC?
Zur Entwicklung der Module werden organische Leuchtstoffe verwendet. Sie absorbieren bestimmte Licht-Wellenlängen, die im Infrarot- sowie ultravioletten Bereich liegen, sodass sie anschließend in andere Längen umgewandelt werden. Da das für uns sichtbare Licht nicht verwendet wurde, war es den Forschern möglich das Design durchsichtig zu gestalten. Dabei wird das Licht nicht direkt über die Solarzelle konzentriert, sondern durch den farblosen Kunststoff zu dem Generator geleitet. Dieser Vorgang findet entlang der Kanten der Solarzellen statt, wo das Licht über Photovoltaikzellen in elektrische Energie umgewandelt wird.

Optik & Funktionalität vereint
Diese neue Technologie hat neben dem optischen Vorteil auch vielfältige praktische Einsatzmöglichkeiten. So können die Zellen als Fenster genutzt werden, so wie es derzeit bei Autofenstern versucht wird. Schon vor vier Jahren stellte ein chinesischer Automobil-Hersteller einen Wagen mit dunklen Solarzellen vor. Und im letzten Jahr präsentierte Ford das Konzeptfahrzeug „C-Max Solar Energi“, an dem Solarzellen auf dem Dach angebracht waren. Gerade Elektroautos könnten mit der Solarenergie ihre Reichweite erhöhen. Jedoch spielt das Design von Autos neben diversen funktionalen Eigenschaften eine ebenso große Rolle.

Durch die neuen Solargläser lassen sich nun Optik und Effizienz vereinen. Laut Lunt entsteht so eine Möglichkeit, die Solarenergie anzuwenden ohne aufdringlich zu wirken. Mit einer Transparenzquote von 85 % ist das neue Material fast so durchsichtig wie Glas, das eine Transparenzquote von 90 % hat.

Weiterhin wäre es für die Forscher vorstellbar, die Solargläser auch für andere Objekte mit durchsichtiger Oberfläche zu nutzen. Beispielsweise Displays von Smartphones oder sogar E-Book-Reader, deren Akkus damit aufgeladen werden können, oder auch Fenster von Gebäuden.

Wirkungsgrad ist eher niedrig
Jedoch geben die Forscher zu, dass der Wirkungsgrad der Solarzellen eher gering ausfällt, nämlich nur etwa 1 %. Es wird also gerade mal ein Hundertstel der Sonnenenergie genutzt. Die beste Quote bei transparenten Photovoltaik-Folien liegt zur Zeit bei über 10 %, da sie auch mehr Licht einfangen. Die Forscher haben sich zum Ziel gesetzt, einen Wirkungsgrad von über 5 % zu erreichen, doch die Entwicklung dieser Technologie befindet sich noch in einem frühen Stadium.

 

Bild: pixabay.com

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