Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von 60 Prozent
Sharp arbeitet an neuen Sonnenstrommodulen mit deutlich besserer Energieaufnahme als aktuelle Technik.
Momentan können selbst die besten Solarzellen gerade einmal weniger als ein Drittel des auf sie fallenden Sonnenlichts tatsächlich in nutzbaren Strom umwandeln – obwohl es zumindest aus der physikalischen Theorie heraus deutlich mehr sein könnte. Forscher des japanischen Elektronikherstellers Sharp haben nun für eines dieser theoretischen Modelle erstmals eine praktische technische Lösung in Prototypform vorgestellt. Sollte sie sich in den nächsten Jahren zur Marktreife ausentwickeln lassen, könnte sich die Stromausbeute von Solarzellen möglicherweise verdoppeln, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
Die Wissenschaftler von Sharp entwickelten eine Methode, die ein ärgerliches Phänomen in der Photovoltaik umgehen können soll: Treffen Photonen auf das Halbleitermaterial, setzen sie auch hochenergetische Elektronen in Bewegung, die ihre Energie jedoch nach wenigen Pikosekunden wieder als Wärme abgeben. Diese geht dann verloren.
Der Sharp-Gruppe gelang es, diese Elektronen zu nutzen, bevor sie ihre Energie verlieren. Damit erhöhte sich die elektrische Spannung in der Zelle deutlich. Das Demonstrationsobjekt - eine "Hot-Carrier-Zelle" – ist zwar noch weit von einer praktischen Umsetzung entfernt, weil das verwendete Material zu dünn ist, um nennenswerte Lichtmengen zu absorbieren. Aber sie konnten zum ersten Mal überhaupt einen Strom aus den hochenergetischen Elektronen gewinnen. Theoretisch könnten diese den Wirkungsgrad einer Zelle auf 60 Prozent steigern.
Bislang befinden sich all diese Konzepte noch in einem frühen Stadium. Sharp-Forscher James Dimmock geht jedoch davon aus, dass der Ansatz seiner Gruppe zur Verbesserung existierender Solarzelltechnologien genutzt wird und nicht dazu, ganz neue Zellen zu konstruieren.
Siehe dazu auch in in Technology Review online:
(bsc)
