Auf dem Weg in die Zukunft dank durchsichtiger Solarzellen

Mithilfe von Solarzellen könnten bald volle 100 Prozent unseres Energiebedarfs abgedeckt werden. Solarzellen leisten schon heute gute Dienste, jedoch sind die Speichermöglichkeiten solcher Solarzellen noch nicht ausreichend ergiebig. Neben der klassischen Solarzelle haben US-amerikanische Forscher nun eine ganz neuartige Solarzelle konstruiert: Die transparente Solarzelle.

Es war einmal eine Idee…

Noch vor kurzer Zeit war die Vorstellung durchsichtiger Solarzellen reine Fiktion, da alle bisherigen Versuche einer solchen Konstruktion gescheitert waren. Zwei Prinzipien schienen sich dabei gegenseitig auszuschließen: Die semitransparente Solarzelle wandelt einen Anteil des Lichtspektrums in Energie um, während bei steigender Transparenz die Effizienz auf Null sinkt. Je intensiver die Färbung der Zelle, desto höher die Gewinnung von Energie. Aufgrund dieser Voraussetzung sind Photovoltaikanlagen von einem dunklen Blau. Auch nach der gelungenen Umsetzung der Idee durchsichtiger Solarzellen ist die klassische Variante um 99 Prozent effektiver.

Wie funktioniert die transparente Solarzelle?

Eine für das menschliche Auge durchsichtige Solarzelle bietet unzählige Möglichkeiten durch maximale Flexibilität. Die transparente Solarzelle ist streng genommen nicht farblos, weshalb auch keines der oben genannten Prinzipien verdrängt wurde. Die Lösung ist recht abstrakt: Die Forscher aus East Lancing nutzten das Potential ultravioletten und infraroten Lichts, um eine Solarzelle in einer Farbe zu gestalten, die für den Menschen nicht wahrnehmbar ist. Der Schlüssel zur Transparenz liegt in der Verwendung organischer Salzmoleküle bei der Anfertigung der fotovoltaikschen Active-Schicht. Die Salzmoleküle absorbieren infrarote und ultraviolette Lichtpartikel und wandeln diese in Energie um und erscheinen uns Menschen durchsichtig.
Funktional unterscheiden sich durchsichtige Solarzellen nicht von gewöhnlichen. Die Energieeffizienz durchsichtiger Solarzellen liegt aktuell jedoch gerade mal bei einem Prozent und ist daher noch nicht ausgereift.

Anwendungsbereiche durchsichtiger Solarzellen

Die transparente Solarzelle birgt das gewaltige Potential durch ihre flexible Einsetzbarkeit zu dem Ziel zu gelangen, 100 Prozent der vom Menschen benötigten Energie zu deckeln. Zwar ist die transparente Zelle im Vergleich sehr leistungsschwach, jedoch kann eine unsichtbarer Solarkonzentrator gerade zu überall eingesetzt werden.
Ein jeder Haushalt könnte bald jede von der Sonne beschienene Fensterscheibe durch diese Zellen-Technologie ersetzen und eine Großteil des Strombedarfs eigenständig generieren. Als I-Tüpfelchen würden Solar-Jalousien ergänzend mithilfe der klassischen Fotovoltaik-Lamellen die Energieproduktion ergänzen.
Handydisplays, Wolkenkratzer und leuchtende Buspläne mit einer Hülle aus durchsichtigen Solarzellen würden unser Leben revolutionieren. Die Möglichkeiten erscheinen grenzenlos!
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung durchsichtiger Solarzellen sind die günstigen Produktionskosten, was dazu führen wird, dass auch einfache Haushalte und Städte von der neuartigen Technologie profitieren werden.

Fazit

Die Forscher der Universität in East Lancing hoffen die Effizienz der durchsichtigen Solarzelle von einem Prozent auf 5 steigern zu können, um den Meilenstein für erste Anwendungsgebiete legen zu können. Zwar lägen die transparenten Solarzellen damit immer noch weit unter dem Potential klassischer Fotovoltaikanlangen, stechen diese jedoch durch ihre grandiose Flexibilität aus. Der Vorteil der durchsichtigen Zellen überwiegt.

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