Transparente Solarzelle – Widerspruch in sich
Wissenschaftlich betrachtet ist die transparente Solarzelle eigentlich ein Widerspruch in sich. Solarzellen, besonders PV-Zellen, wandeln Energie um, indem sie Photonen (Sonnenlicht) absorbieren und diese in Elektronen (Strom) umwandeln. Wenn ein Material durchsichtig ist, gelangt das ganze Licht hindurch. Aus diesem Grund waren frühere transparente Solarzellen nur teilweise transparent und warfen meist bunte Schatten.
Eine ähnlich interessante Entwicklung waren 3M Solar Fensterfolien, “eine in der Entwicklung befindliche Window-Film-Technologie, deren Fertigung inzwischen aber schon wieder eingestellt wurde. Sie war im 3M-Energy Conservation-Labor in Japan weiterentwickelt worden,” hatte 3M schon 2012 gegenüber Solarify erklärt. Man mache sich dafür Synergien zwischen 3M Energy Generation und 3M Energy Conservation zu Nutze und kombiniere die Expertise beider Bereiche, um innovative Produkte zu entwickeln.
Vorteile der transparenten Solarzelle bestehen in ihrer Flexibilität und den geringen Produktionskosten im industriellen Maßstab, dazu kommen viele Einsatzmöglichkeiten: Glasfassaden von Wolkenkratzern, Laptop- oder Handydisplays, sagt Lunt – die Möglichkeiten seien nahezu unbegrenzt. Allerdings müssten die Zellen noch effizienter werden. Denn ihr Wirkungsgrad liege derzeit bei nur etwa einem Prozent. Die Forscher hoffen, diesen in Zukunft auf etwa fünf Prozent steigern zu können. Damit lägen die transparenten Solarzellen zwar immer noch weit unter üblichen Solarzellen, aber der Vorteil vollständiger Transparenz gleiche den Nachteil des geringen Wirkungsgrades aus.
[note 2010: Die Power-Zelle (Polycrystalline Wafer Engineering Result) von Sunways eröffnet Architekten und Planern neue Möglichkeiten der Gestaltung ästhetisch anspruchsvoller, hochwertiger Fassaden, mit denen aus Sonnenlicht Energie erzeugt werden kann. Glasfronten von Bürogebäuden, Wintergärten oder Schiebedächer von Kraftfahrzeugen werden mit der durchsichtigen Solarzelle zum Stromlieferanten; selbst gekrümmte Oberflächen können mit POWER-Zellen zum Solargenerator werden. Das Standardprodukt läßt ein Zehntel des Lichts durch und erzielt einen Wirkungsgrad von 10 Prozent. Auf Wunsch sollen künftig auch Zellen gefertigt werden, die bis zu 30 Prozent des Lichts passieren lassen.]
Der Erfolg der Michigan-Forschung ist in der November-Nummer von Advanced Optical Materials unter dem Titel Smart Windows: Printed Smart Photovoltaic Window Integrated with an Energy-Saving Thermochromic Layer veröffentlicht worden.
In Deutschland läuft, wie pv magazine berichtete, seit einem halben Jahr ein Projekt für „Transparente organische Photovoltaik-Glasfassaden“. Koordinator ist die Dresdner Heliatek. Das BMBF finanziert das bis Mitte 2018 laufende Fünf-Millionen-Euro-Projekt nahezu zur Hälfte. Mit Hilfe transparenter Solarfolien sollen Glasflächen von Gebäudefassaden zur Stromgewinnung genutzt werden.
->Quellen:
- phys.org/scientists-highly-transparent-solar-cells
- msutoday.msu.edu/transparent-lsc
- msutoday.msu.edu/solar-energy-that-doesnt-block-the-view
- extremetech.com/mit-startup-makes-transparent-solar-cells
- onlinelibrary.wiley.com/abstract
- pv-magazine.de/transparente-organischn-photovoltaik-glasfassaden
- heliatek.com/transparente-organische-photovoltaik-glasfassade
- forschung-und-wissen.de
- energieinitiative.org/transparente-solarzellen
- solarserver.de/anlagemaerz2001
- technologyreview.com/startup-engineers-see-through-solar-cells
- ubiquitous-energy.com