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Photovoltaik: Neuer Hybridansatz und transparente Solarzellen
Archiv | 07.05.2011 | Effizienter, vielseitiger und unsichtbarer - so soll in Zukunft die Stromerzeugung aus Sonnenlicht sein, lassen mehrere aktuelle Forschungen hoffen. "Obwohl die Photovoltaik (PV) schon heute den ausgereiften Zustand erreicht hat, wächst das Forschungsinteresse rund um sie ständig. Denn erst jetzt erkennen viele, dass sie tatsächlich keine andere Primärenergie als das Licht erfordert, das wiederum allerorts und kostenlos zur Verfügung steht", betont Hans Kronberger, der Präsident des Bundesverbands Photovoltaik Austria.
Strom und Warmwasser zugleich
So berichten etwa Forscher vom Boston College in der
Zeitschrift "Nature Materials" von einer hybriden Solartechnik, die
im selben System heißes Wasser und Strom erzeugt. Sie verwendeten dazu
thermoelektrische Generatoren mit Materialien aus der Nanotechnologie, die in
vakuum-verschlossene Panels eingesetzt werden. Die Effizienz steigert sich
laut den Wissenschaftlern dadurch um das Siebenfache. "Solarsysteme
machen sich durch diese Verbesserung existierender Technik um ein Drittel
schneller bezahlt", verspricht Forschungsleiter Zhifeng Ren.
Fenster als Solarzellen
Dass manche Eigenschaften des Sonnenlichts bisher in ihrer
Nutzbarkeit weit unterschätzt wurden, behaupten hingegen Physiker um Stephen
Rand von der University of Michigan. Ihre Halbleiter-losen Solarzellen
aus Glas machen sich zunutze, dass Licht beim Eintritt in einen Nichtleiter
ein Magnetfeld entstehen lässt, das ebenfalls zur Stromerzeugung genutzt
werden könnte. Zwar tritt ein brauchbarer Effekt bei Glas erst bei
Lichtintensitäten von zehn Mio. Watt pro Quadratzentimeter auf, bei anderen
Materialien könnte dieser Wert laut Ansicht der Experten jedoch darunter
liegen.
Schon etwas konkreter klingt die Idee von Vladimir Bulovic
und Richard Lunt vom Massachusetts Institute of Technology. Ihre Solarzellen
fangen allein Photonen aus dem nicht sichtbaren Infrarot-Bereich des
Sonnenlichts und erzeugen daraus Strom, während das restliche elektromagnetische
Spektrum das Panel passiert und somit transparent macht. In den "Applied
Physical Letters" spekulieren sie mit der Möglichkeit, die Technik
künftig in Fensterglas zu integrieren, wodurch gesamte Gebäudehüllen wie auch
Fenster in Wohnhäusern mit geringem Installationsaufwand zu Sonnenkraftwerken
werden könnten.
Einsteigen besser als Abwarten
Trotz ständiger Fortschritte rät Kronberger zur Nutzung der
heute erhältlichen PV-Anlagen, insbesondere wenn dafür Förderungen in
Anspruch genommen werden können. "Die heutigen Systeme sind ausgereift.
Große Effizienzsprünge sind momentan nicht zu erwarten. Denn einerseits
dauert der Weg einer Entwicklung vom Labor bis zur Umsetzung und
Markterprobung lange, andererseits erreichen nicht alle Ideen die Marktreife."
Zur letzteren Gruppe zählt Kronberger die in den 90er-Jahren angekündigte
ausroll- und zuschneidbare Photovoltaik-Folie, frühere Hybrid-Ansätze sowie
auch die Grätzelzelle. (pte)
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