Solarzellen der Zukunft erreichen vierfachen Wirkungsgrad, indem sie Licht und Wärme in Energie umwandeln

Mindestens drei Viertel der Sonnenenergie ging bislang selbst bei Solarzellen der jüngsten Generation ungenutzt verloren. Doch dank Forschern der US-amerikanischen Rice University in Houston könnte sich dies bald ändern. Sie haben eine Methode entwickelt, dank welcher sich Effizienz der Solarzellen womöglich auf 80 Prozent steigern ließe – und zwar dank der zusätzlichen Aufnahme von Wärme.

Logo Rice UniversitySolarenergie gilt bereits als die wichtigste Stromquelle Deutschlands, doch die hierzulande installierten Solaranlagen besitzen Wirkungsgrade von weniger als 25 Prozent, weshalb über drei Viertel der Sonnenenergie ungenutzt verloren geht. Die neueste Technologie, bei der die Zellen aus speziellem Salztyp Namens Perowskit hergestellt werden, erreichen gerade mal einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 25 Prozent, während die üblichen Solarpanels aus Siliziumzellen nicht einmal einen Wirkungsgrad von 20 Prozent aufweisen können.

Wirkungsgrad bis zu 80 Prozent möglich

Forschungen an Solarzellen
Forschungen und Entwicklungen an Solarzellen sollen die Effizienz der Methoden zur Gewinnung von erneuerbaren Energien verbessern (Symbolbild).

Das eigentliche Problem von Solarzellen ist, dass sie die Wärme aus den Sonnenstrahlen nicht aufnehmen können. Noch schlimmer ist, dass große Hitze den Wirkungsgrad und die Effizienz von Solarzellen verringert, indem ihre Spannung abnimmt. Doch die Wärme kann auch gut zur Herstellung von Energie ausgenutzt werden, anstatt dass sie verloren geht.

So könnten Solarzellen in naher Zukunft sowohl Licht als auch Wärme aus den Sonnenstrahlen in Energie umwandeln, mit der technologischen Entwicklung der Rice University. Es wird dabei von einem Wirkungsgrad bis zu 80 Prozent ausgegangen. Die enorme Hitzebeständigkeit der Kohlenstoff-Nanoröhrchen – der speziellen Legierung, die dabei zum Einsatz kommt – kann Temperaturen von bis zu 1.700 Grad standhalten.

Neue Technologie könnte den Photovoltaik-Ausbau revolutionieren

Diese neue Technologie könnte den weltweiten Photovoltaik-Ausbau revolutionieren, sollte sie jemals zur Serienreife gelangen. Der Solarboom leistet bereits heute großen Beitrag zur globalen Energiewende. Letztes Jahr wurden 94 Gigawatt an Photovoltaik-Anlagen gebaut –  so viel wie in keinem anderen Bereich der Stromversorgung. Fast die Hälfte davon wurde in China gebaut.

In Deutschland ist noch viel Potenzial an Flächen vorhanden und es sind vor allem die Dächer vieler Gebäude und Gewerbehallen, die bislang ungenutzt brachliegen. Würden diese Flächen mit Solarzellen ausgestattet, die 80-prozentigen Wirkungsgrad erreichen, könnten sie dauerhaft den Hauptanteil zur Stromversorgung in Deutschland beitragen.

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