Forscher testen dreidimensionale Strukturen bei Sonnenkollektoren
Wissenschaftler an der Universität von Illinois haben hauchdünne Solarzellen entwickelt, die sich Origami-artig anordnen und so mehr Sonnenlicht einfangen als flache Zellen.
Damit Solarenergie möglichst effizient ist, muss Sonnenlicht ein Solarmodul im richtigen Winkel treffen. Nur dann ist die Stromausbeute am größten. Deshalb wird entweder die Neigung des Moduls am Sonnenstand ausgerichtet. Oder man leitet das Licht mit einer aufwendigen Optik so um, dass es immer von oben auf die Solarzellen fällt.
Forscher der Universität von Illinois warten nun mit einer originellen neuen Idee auf: Solarzellen, die sich von selbst zu Kugeln anordnen und so mehr Sonnenlicht einfangen als flache Zellen, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Hergestellt werden die winzigen Zellelemente mit Hilfe herkömmlicher Lithographie. „Statt großer Halbleiter-Scheiben, Konzentrator-Linsen und Motoren wollen wir kleine kompakte Zellen mit einer soliden Leistung entwickeln“, sagt der Chemiker Ralph Nuzzo, der das Projekt leitet.
Sollte sich das Konzept als praktikabel erweisen, könnte man die Solarkugeln zu großen Modulen anordnen, die genauso viel Strom produzieren wie flache – aber viel weniger Silizium verbrauchen und dadurch deutlich billiger sind. Gekrümmte Flächen können mehr Licht als ebene einfangen, weil ihre Oberfläche größer ist. Die heutigen Verfahren, um Silizium und andere Halbleiter zu verarbeiten, würden aber am besten für ebene Oberflächen funktionieren, sagt Nuzzo. Die Lösung haben er und seine Mitarbeiter in winzigen Siliziumblättern gefunden, die sich – ähnlich wie ein Blatt Papier in der japanischen Faltkunst Origami – zu dreidimenisionalen Strukturen anordnen lassen.
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(bsc)
