TU Braunschweig: Eine mit Farbstoffen gespickte Folie kann der Photovoltaik neuen Schub geben
Bisher sind es nur Zukunftsvisionen: Farbige Hausfassaden etwa, die auch bei miesem Wetter Sonnenstrom produzieren, oder Elektroautos, die ihre Batterien selbst im Schatten mit solaren Ampères laden können. Doch Forscher um Prof. Peter Jomo Walla von der Technischen Universität (TU) Braunschweig sind auf dem Weg zu geeigneten und bezahlbaren Photovoltaiksystemen für solche Anwendungen einen wichtigen Schritt vorangekommen. Davon berichten sie in der aktuellen Ausgabe des Fachzeitschrift Nature Communications.
Wallas Team hat eine mit Farbstoffen gespickte, kostengünstige Kunststofffolie entwickelt, die künftig großflächig Licht einfangen und auf kleine Hochleistungssolarzellen lenken könnte – und das deutlich effizienter als bisherige Systeme. „Unser Verfahren verspricht deutlich höhere Wirkungsgrade als Siliziumsolarzellen sie jemals haben werden“, sagt der Chemiker. Das Potenzial der Siliziumphotovoltaik ist mit einem Wirkungsgrad von etwa 25 Prozent praktisch ausgereizt, selbst der theoretisch maximal mögliche Wirkungsgrad liegt stoffbedingt bei nur 29 Prozent.
Die von Wallas Team anvisierten Hochleistungssolarzellen dagegen, die etwa Gallium- oder Indiumverbindungen enthalten, können schon heute Wirkungsgrade bis zu 45 Prozent erzielen. Da sie aber sehr teuer sind, werden in der Regel möglichst kleine Flächen dieser Materialien mit möglichst billigen Lichtsammelsystemen kombiniert. Üblicherweise kommen dafür optische Linsen zum Einsatz, die das Sonnenlicht auf die Solarzellen konzentrieren. „Leider funktionieren die aber nur mit direkter Sonneneinstrahlung“, betont Walla. „Bei diffusem Licht, bewölktem Himmel und im Schatten liefern diese Systeme kaum noch Strom.“
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Bildquelle: TU Braunschweig/Felix Pieper
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