Neue Solarpaneele wandeln mehr Sonnenenergie um
Ein Forscherteam aus Spanien hat verbesserte Solarzellen entwickelt, mit denen mehr Sonnenenergie umgewandelt werden kann.
Das Wichtigste in Kürze
- Normale Solarzellen können nur einen Teil der einfallenden Sonnenenergie nutzen.
- Ein Forscherteam hat eine Solarzelle mit veränderten Materialien entwickelt.
- Diese kann fast die doppelte Energiemenge umwandeln.
Solarzellen nutzen Sonnenenergie, um diese in elektrischen Strom umzuwandeln. Die bisher eingesetzten, auf Silizium basierenden Solarpaneele können jedoch nicht das ganze einfallende Sonnenlicht verarbeiten.
Sie nutzen nur einen Teil und geben den Rest als Wärme wieder ab. Die Obergrenze für die umwandelbare Energiemenge ist das Shockley-Queisser-Limit (SQ).
Neue physikalische Grenzen: Von 33 auf 60 Prozent
Bei herkömmlichen Solarzellen setzt die Shockley-Queisser-Grenze eine maximale Solarumwandlungseffizienz von 33,7 Prozent fest. Im Jahr 2014 berichtete «MaschinenMarkt» von einem ersten Durchbruch: Eine Forschergruppe konnte in einer Stapelsolarzelle einen Wirkungsgrad von knapp 45 Prozent erreichen und brach damit den Rekord.
Nun jedoch hat ein spanisches Forscherteam der Universidad Complutense de Madrid einen noch weit grösseren Erfolg erzielt: Es konnte eine Solarzelle mit einer Energieumwandlungseffizienz von ganzen 60 möglichen Prozent entwickeln.
Galliumphosphid und Titan machen den Unterschied
Der Trick liegt dabei in der Verwendung besserer Materialien, wie «Interesting Engineering» erklärt. So seien hier Galliumphosphid und Titan verwendet worden.
Während bei konventionellen Solarzellen also rund 70 Prozent der Sonnenenergie verloren gehen, wären es hier nur noch 40. Doch die positiven Aspekte enden nicht nur bei dem wesentlich höheren Stromertrag.
Auch dem Flächenproblem würde eine markttaugliche Entwicklung entgegenstehen. Denn aktuell müssten durch die geringe Umwandlungsgrenze enorme Flächen mit Solarpaneelen belegt werden, um den Strombedarf zu decken.
15 Jahre für Entwicklung
Für die Entwicklung brauchte das Forscherteam um Javier Olea Ariza ganze 15 Jahre. Im Jahr 2009 verwendete es erstmals die neuen Materialien.
Von einer Markteinführung sind die Forscher nach eigenen Angaben zwar noch weit entfernt. Doch das Team arbeitet an einem Prototyp, um eine höhere Effizienz zu demonstrieren.
Es ist also gut möglich, dass der Solar-Markt in den kommenden Jahren von neuen Solarzellen revolutioniert wird. Mit diesen bräuchten Besitzer dann weniger Platz und würden weit mehr Strom erhalten.
