Neue Solarzellen erfassen doppelt so viel Solarenergie

Viele Menschen sind von der Solarenergie begeistert. Das hat verschiedene Gründe. Die Solarenergie ist sauber, umweltfreundlich, erneuerbar und zukunftsorientiert. 2020 bezog eine Vielzahl der Haushalte in Deutschland ihre Energie aus erneuerbaren Energiequellen. Ca. 25% der verfügbaren Solarenergie können derzeit von Solarzellen genutzt werden. Nun hat ein Team der GW School in Washington eine besondere Solarzelle entwickelt, die mehr Solarenergie und zwar fast die Hälfte einfängt. Man hat geglaubt, dass die Obergrenze der Energiespeicherung von Sonnenstrahlen bei 30% läge. Die Solarzelle ist mehrschichtig, gestapelt und arbeitet wie eine Art “Sonnensieb”. Jede Schicht speichert einen Teil des Lichtspektrums, während die Sonnenstrahlen weiter in die nächste Schicht wandern.

Matthew Lumb, der Verantwortliche für die neuen Forschungserkenntnisse meint, dass rund 99 Prozent der Leistung des direkten Sonnenlichts zwischen Wellenlängen von 250 Nanometer und 2500 Nanometer liegen, was ein Problem für konventionelle Materialien bei Solarzellen darstellt. Den diese können den Spektralbereich nicht erfassen. Das neue Gerät kann die gespeicherte Energie in den langwelligen Photonen, die bei den konventionellen Solarzellen verloren gehen, nutzen. Damit können Solarzellen, die auch Multipunkt-Solarzellen genannt werden, mit optimal gespeicherter Energie genutzt werden.

Die speziell entwickelte Solarzelle arbeitet mit Konzentrator-Photovoltaik-Platten. Diese Platten fokussieren das Sonnenlicht auf mikroskalige Solarzellen von etwa einem Millimeter-Quadrat. Die kleine Größe macht ein neue Nutzung möglich, die außerdem eine gute preisliche Herstellung ermöglicht.

Außerdem ist die Bauweise der GW-Solarzelle anders, als bei konventionellen Solarzellen. Die einzelnen Schichten werden mit der Methode des Transferdrucks gestapelt. Diese Methode erlaubt es kleinste dreidimensionale Strukturen zusammenzubauen.

Die Technologie der GW-Solarzelle ist derzeit einmalig und zeigt das es die Möglichkeit gibt, weitaus mehr Sonnenenergie zu ernten als angenommen. Momentan ist die Herstellung noch sehr teuer. Diese Solarzellen können jedoch in der Zukunft doppelt soviel Energie erfassen, als angenommen und derzeit mit konventionellen Solarzellen möglich ist.