Lichtdurchlässige Solarzellen
Auf dem Weg zu Fenstern oder Glasfassaden, die elektrischen Strom produzieren, haben Wissenschaftler um Stephen Forrest von der University of Michigan in Ann Arbor, USA, Fortschritte erzielt. Eine von ihnen entwickelte, lichtdurchlässige organische Solarzelle bringt es auf einen Wirkungsgrad der Energieumwandlung von fast 11 Prozent und ist dabei zu rund 46 Prozent transparent.
|
|
|
Probe einer transparenten Solarzelle
(Foto: University of Michigan)
|
 |
|
„Fenster sind ein idealer Platz für organische Solarzellen“, erklärt Forrest: „Sie bieten etwas, was Silizium nicht hat, nämlich die Kombination aus sehr hohem Wirkungsgrad und sehr hoher Lichtdurchlässigkeit“. Die Transparenz der Zellen reicht beinahe an die von Sonnenschutzgläsern heran. Sie könnten also vor der Sonne schützen und zugleich Strom erzeugen.
Wie sie im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences berichten, setzten die Forscher auf Zusatzstoffe und Beschichtungen: Ein Zusatz zu dem organischen Material der Solarzelle steigert den Wirkungsgrad. Spezielle Beschichtungen sorgen dafür, dass die Durchlässigkeit für sichtbares Lichts am größten ist, während im Infrarot-Bereich viel Strahlung reflektiert wird.
|
|
Blick durch unterschiedliche Solarpanele
(Foto: University of Michigan) |
|
|
Den hohen Wirkungsgrad von 10,8 Prozent erzielten die Forscher mit einer Silberelektrode – die allerdings durchfallendem Licht einen deutlichen Grünstich verleiht. Beinahe farbneutral ist hingegen eine Zelle mit Indiumzinnoxid als Elektrodenmaterial, erreicht jedoch nur 8,1 Prozent Wirkungsgrad und eine Transparenz von 43,3 Prozent. Erstautor Yongxi Li: „Für das neue Material, das wir entwickelt haben, und die Struktur des von uns gebauten Geräts waren Kompromisse nötig, um gleichzeitig eine gute Absorption von Sonnenlicht, hohe Spannung, hohen Strom, geringen Widerstand und farbneutrale Transparenz zu gewährleisten.“ Die Forscher wollen künftig den Wirkungsgrad der Solarzellen weiter erhöhen und ihre Haltbarkeit auf zehn Jahre verlängern.
