Wissenschaftler haben eine durchscheinende Solarzelle entwickelt, die einen nachhaltigen Wirkungsgrad bietet und uns einer Zukunft näher bringt, in der Solarmodule sowohl die Architektur als auch die Energieerzeugung verändern können.
Einer kürzlich durchgeführten Studie zufolge werden zwei Quadratmeter Perowskit-Solarzellen der nächsten Generation ausreichen, um mit rund 140 Watt pro Meter ungefähr die gleiche Strommenge wie Standard-Solarmodule zu erzeugen.
Forscher arbeiten seit Jahren an solarbetriebenen Fenstern, aber bisher hat niemand auf Effizienz, Stabilität und Kosten geachtet. Das Team hinter dem neuen Projekt sagt, dass es so nah wie nie zuvor ist.
“Der Wirkungsgrad der Solarenergieumwandlung auf dem Dach liegt zwischen 15 und 20 Prozent”, sagt der Chemiker Jacek Jaseniak von der Monash University in Australien. 'Halbtransparente Zellen haben eine Umwandlungseffizienz von 17 Prozent, während mehr als 10 Prozent des einfallenden Lichts durchgelassen werden.
“Es ist ein langjähriger Traum – Fenster, die Strom erzeugen, und jetzt sieht es möglich aus.”
Im Mittelpunkt der Arbeit steht der Ersatz der Schlüsselkomponente der Solarzelle, Silizium, durch ein speziell entwickeltes organisches Halbleiterpolymer, das die Gesamtstabilität verbessert.
Sie werden jedoch nicht in der Lage sein, durch ein perfekt klares Fenster zu schauen und maximale Energieeffizienz zu erzielen – es besteht immer noch ein Gleichgewicht zwischen Transparenz und Effizienz.
“Hier gibt es einen Kompromiss”, sagt Yasenyak. 'Solarzellen können mehr oder weniger transparent gemacht werden. Je transparenter sie sind, desto weniger Strom erzeugen sie. Architekten müssen dies berücksichtigen. '
Selbst mit diesem wichtigen Schritt nach vorne kann es einige Zeit dauern – vielleicht sogar 10 Jahre -, bis die Technologie kommerzialisiert und erweitert werden kann.
Hochhäuser, in denen Verglasungen bereits teuer sind, dürften laut Wissenschaftlern die ersten Nutznießer sein, da die Einführung der Solartechnologie keine großen zusätzlichen Kosten erfordert (und Energieeinsparungen nicht vergessen).
Die Forschung wurde in Nano Energy veröffentlicht.
