Peter Glaser blickt in die Kristallkugel Klare Sache

Von Peter Glaser 

Solarpanels müssen nicht häßlich sein. Nun gibt es durchsichtige Panels, die sich als Fenster oder Displays beispielsweise von Smartphones einsetzen lassen.

 

Die durchsichtigen Solarpanels könnten als Smartphone-Displays eingesetzt werden. Foto: dpa
Die durchsichtigen Solarpanels könnten als Smartphone-Displays eingesetzt werden. Foto: dpa

Stuttgart - Hier geht es in Zukunft um die Zukunft. Das StZ-Hausorakel Peter Glaser befragt einmal die Woche die Kristallkugel nach dem, was morgen oder übermorgen sein wird – und manchmal auch nach der Zukunft von gestern. Dazu als Bonus: der Tweet der Woche!

Forscher an der Michigan State University haben einen vollständig transparenten Solar-Konzentrator entwickelt. Er könnte jedes Fenster und jede Glasscheibe - beispielsweise ein Smartphone-Display - in eine Photovoltaik-Solarzelle verwandeln.

Die folienartigen Bauelemente konzentrieren einfallendes Licht auf die kleine Fläche einer Solarzelle. Richard Lunt, der die Studie leitete, und seine Mitarbeiter sind zuversichtlich, dass sich die transparenten Solarzellen effizient an vielen Stellen anwenden lassen, „von Gebäuden mit vielen Fenstern bis hin zu Mobilgeräten, die hoher ästhetischer Qualität genügen müssen, wie etwa Smartphones oder E-Reader. "

Wissenschaftlich betrachtet ist ein transparentes Solarpanel etwas wie ein Widerspruch in sich. Solarzellen, insbesondere photovoltaische, stellen Energie durch Absorption von Photonen (Sonnenlicht) und deren Umwandlung in Elektronen (Strom) her. Ein transparentes Material jedoch läßt per Definition das gesamte Licht durch das Medium hindurch. Aus diesem Grund waren bisherige „transparente“ Solarzellen in Wahrheit nur eingeschränkt transparent (und sie warfen in der Regel auch noch einen bunten Schatten).

Bessere Lichtausbeute

Um diese Einschränkungen zu umgehen, haben die Forscher eine etwas andere Technik zur Erfassung von Sonnenlicht angewandt. Statt sich an einer transparenten Solarzelle zu versuchen (was fast unmöglich ist), verwenden sie einen sogenannten transparent lumineszierenden Solarkonzentrator (TLSC). Dieser besteht aus organischen Salzen, die UV- und Infrarotlicht in ebenfalls nicht sichtbares Licht einer anderen Wellenlänge transformieren, das dann in der Solarzelle in Strom umgewandelt wird.

Im Gegensatz zu Linsen können solche Solarkonzentratoren nicht nur den direkten, sondern auch den indirekten Anteil des Sonnenlichts einfangen. Damit ausgestattete Photovoltaikanlagen könnten daher in Regionen mit einem höheren Anteil von diffusem Sonnenlicht, etwa in Europa, mehr Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln. Der Wirkungsgrad liegt derzeit bei rund 1 Prozent, den Forschern zufolge sind aber bis zu 5 Prozent möglich (mit nicht-transparenten Konzentratoren, die den Raum in buntes Licht tauchen, bis zu 7 Prozent). Und die Ausbeute summiert sich schnell.

Damit kann man zwar kein Smartphone oder Tablet unbegrenzt betreiben, aber wenn man das Glas auf dem Display durch einen TLSC ersetzen würde, könnte man die Lebensdauer einer Akkuladung um einiges verlängern. Lunt und seine Leute sind der Auffassung, dass die Technologie zu vertretbaren Preisen sowohl im industriellen Maßstab als auch in Gadgets eingesetzt werden kann. Bisher war eines der Hindernisse für die Erzeugung von Solarstrom, dass Sonnenkollektoren ziemlich häßlich sind. Wenn sich große Strommengen aus Solarpanels erzeugen ließen, die wie gewöhnliche Glas- oder Kunststoffplatten aussehen, wäre das ein großer Schritt nach vorn.

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Und hier noch wie immer der Tweet der Woche: