Erneuerbare Energien

US-Forscher entwickeln Beschichtung für langlebigere Solarzellen

Beschichtung: Verlängert Lebenszeit von Solarzellen ©University of Rochester photo/J. Adam Fenster
Beschichtung: Verlängert Lebenszeit von Solarzellen ©University of Rochester photo/J. Adam Fenster

Solaranlagen sind eine wichtige und nachhaltige Energiequelle der Zukunft, sie haben allerdings nur eine begrenzte Lebensdauer von durchschnittlich 20 Jahren. Bis zum Jahr 2050 könnten deswegen global zwischen 60 und 78 Mio. Tonnen Schrott entstehen, über dessen Entsorgung noch immer viel Unklarheit besteht. Um die Lebenszeit von Solaranlagen zu verlängern, haben US-Forscher eine optische Beschichtung entwickelt, die Licht einer Wellenlänge oder Farbe gleichzeitig sowohl reflektieren als auch weiterleiten kann. Üblicherweise können die meisten Solarzellen-Beschichtungen nur jeweils eine dieser Aufgaben erfüllen.

Lebensdauer um das Sechsfache höher

„Vor unserer Technologie war nur ein mehrfach beschichteter dielektrischer Spiegel. Dieser ist allerdings wesentlich dicker, leidet an einer deutlich höheren Winkelabhängigkeit und ist in seiner Produktion sehr teuer. Unsere Beschichtung ist eine kostengünstige und leistungsfähige Alternative“, erklärt Chunlei Guo, Professor an der University of Rochester und Co-Entwickler der neuen Beschichtung.

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Die Teams der University of Rochester und der Case Western Reserve University haben die 15 Nanometer dicke Beschichtung aus Germanium erzeugt. Sie lässt nur einen kleinen Teil der Wellenlänge von Sonnenlicht durch. Dadurch trifft die Photovoltaikzelle nur das Licht, das sie absorbieren kann. Das verhindert laut den Forschern Überhitzung und erhöht die Lebenszeit der Solarpanels um das Sechsfache.

Gefilterte Wärmeenergie auch verwendbar

Laut den Wissenschaftlern ist nicht nur die von den Solarzellen absorbierte Energie für Haushalte und Unternehmen nützlich. Die herausgefilterten Teile des Sonnenlichts könnten nämlich als Wärmeenergie gespeichert werden und so für andere Zwecke dienen. Unter anderem sei thermische Energie bei der Wasseraufbereitung oder -erhitzung sowie der Stromerzeugung in der Nacht verwendbar.

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