Solarfolie nutzt Prinzip der Photosynthese

Forscher der Technischen Universität (TU) Braunschweig haben nach eigenen Angaben einen Weg gefunden, Solarfolien mit hohem Wirkungsgrad kostengünstig herzustellen.
nach Quelle: E&M powernews, 27.02.2018

Bei der Entwicklung der Forscher aus Braunschweig handelt es sich um eine mit Farbstoffen gespickte Kunststofffolie, die Licht einfängt und auf kleine Hochleistungssolarzellen lenkt. Im Unterschied zu anderen Folien liegen die Farbstoffmoleküle innerhalb des Materials kreuz und quer, so dass eintreffendes Licht immer auf Partikel trifft, die im passenden Winkel liegen, um das Licht auf die Solarzellen zu lenken. Bei anderen Systemen müsse Sonnenlicht immer direkt auf die Fläche treffen.

Zugleich fluoresziere der in den Folien eingesetzte Farbstoff. Das heißt, er nimmt Licht auf und gibt es wieder ab. Ein Problem, das die Forscher beschäftigte, war dass das ausgesendete Licht nicht immer den Weg zur Solarzelle fand. Bei ihren Versuchen stellten sie jedoch fest, dass sich bestimmte Moleküle parallel zueinander ausrichten, wenn die Folie in eine Richtung gestreckt wird. So konnten sie den größten Teil des von den ungeordneten Teilchen aufgenommenen Lichts auf die Solarzelle lenken. Vorbild für diesen Mechanismus ist die Photosynthese, die Pflanzen betreiben, um Lichtenergie in chemische Energie umzuwandeln.

Im Vergleich zu Solarzellen aus Silizium (Wirkungsgrad rund 25 %) seien bei denen von den Forschern verwendeten Zellen aus Gallium- oder Indiumverbindungen Wirkungsgrade von bis zu 45 % erreichbar. Die Solarfolie könnte künftig großflächig, etwa auf Gebäudefassaden, angebracht werden. Die Forscher haben zu ihrer Arbeit einen Bericht in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Autor: Jonas Rosenberger

Weitere Informationen:
https://www.nature.com/articles/s41467-018-03103-4