Effizienzsteigerung durch Nachahmung von Blattstrukturen

PV-Zellen für Rundumlicht

Wissenschaftler der Technischen Universität Changwon in Südkorea haben für Solarzellen die Zell-Strukturen von Blättern nachgeahmt und damit diffuses Rundumlicht eingefangen. Sie berichten über eine Effizienzsteigerung der schräg einfallenden Lichtaufnahme um 70%. Auf diesen in Scientific Reports veröffentlichten Ergebnissen aufbauende Erkenntnisse könnten neue Möglichkeiten für Photovoltaikanlagen der nächsten Generation eröffnen, die über die derzeitigen starren Konzepte hinausgehen.

Pflanzenblätter sind effiziente Lichtsammler – Foto © Gerhard Hofmann_Agentur Zukunft für Solarify

“Pflanzenblätter sind effiziente Lichtsammler”, schreiben Min Ju Yun, Yeon Hyang Sim, Seung I. Cha und Dong Yoon Lee im Vorwort ihres Berichts: “Wir verfolgen einen ‘botanischen Ansatz’ bei der Entwicklung von Photovoltaikzellen der nächsten Generation für städtische Umgebungen. Unsere Zellen weisen eine hohe Energieumwandlungseffizienz bei indirekter schwacher Beleuchtung auf. Wir haben zwei Merkmale von Blättern verwendet, um farbstoffsensibilisierte Solarzellen (DSSCs) zu verbessern. Die Blätter bestehen aus einer Oberhaut, einer bedeckenden Hautschicht, Palisaden- und Schwammzellen. Die Blätter werden ebenfalls sorgfältig innerhalb der Pflanzenkrone angeordnet. Um diese Eigenschaften nachzuahmen, haben wir zunächst eine lichtfangende Schicht auf den Solarzellen aufgebaut und die Photoanoden mikroskopisch strukturiert. Dann haben wir die dreidimensionalen DSSCs abgeglichen, um Submodule zu erstellen.”

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