Transparente Solarzelle stellt neuen Effizienz-Weltrekord auf

Der Durchbruch, der einem internationalen Team des CitySolar-Projekts gelungen ist, stellt einen enormen Fortschritt für erneuerbare Energien dar. Ganze Wolkenkratzer können in Kraftwerke verwandelt werden, indem ihre Fenster in Solarmodule umgewandelt werden.

Forscher haben einen neuen Weltrekord für die Effizienz der Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität mithilfe transparenter Solarzellen aufgestellt.

Durch die Kombination organischer Solarzellen mit dem Wundermaterial „Perowskit“ haben Wissenschaftler einen Wirkungsgrad von 12,3 % erreicht – nahe dem der heutigen kommerziellen Solarzellen.

„Transparente Solarzellen könnten der nächste große Schritt bei gebäudeintegrierten Energielösungen sein“, sagte Professor Morten Madsen von der Universität Süddänemark, einer der Hauptforscher hinter dem Durchbruch.

„Die großen Glasfassaden moderner Bürogebäude können heute zur Energieerzeugung genutzt werden, ohne dass zusätzlicher Platz oder besondere bauliche Veränderungen erforderlich sind … Das ist eine riesige Marktchance“, erklärt Professor Madsen.

Das CitySolar-Projekt ist das erste, das die größte Herausforderung transparenter Solarzellen bewältigt, nämlich die Balance zwischen Effizienz und Transparenz.

Durch die Kombination aus „Perowskit“ und einer organischen Schicht kann die Zelle Strom aus Nahinfrarot- und Nahultraviolettlicht gewinnen und gleichzeitig Licht im sichtbaren Spektrum durchlassen.

Beide Materialien sind zudem sehr erschwinglich, sodass sich die Technologie laut Professor Morten Madsen für den Einsatz im kommerziellen Maßstab eignet.

Derzeit befindet sich das Projekt auf dem Technology Readiness Level (TRL) 5 bis 6, also zwischen der Proof-of-Concept- und der Prototyp-Phase.

Das Projekt wurde von der Europäischen Union (EU) mit fast 4 Millionen Euro gefördert und soll Europa dabei helfen, sein Ziel einer vollständigen Dekarbonisierung des Gebäudesektors zu erreichen, der etwa 40 % des Energieverbrauchs des Kontinents ausmacht.

Das Team hinter der Entdeckung befindet sich derzeit in Gesprächen mit Industriepartnern, um die Produktion der transparenten Solarmodule auszuweiten und sie in zukünftige Bauprojekte zu integrieren.

„Es gibt noch Forschungsbedarf, aber es ist wichtig, dass wir die Herausforderungen kennen und eine klare Strategie zu ihrer Bewältigung haben. Wir können unsere bestehenden Kapazitäten erweitern, brauchen aber Geschäftspartner“, fügte Professor Morten Madsen hinzu.

Von transparenten Solarzellen auf Fenstern wird schon lange erwartet, dass sie wie herkömmliche Solarmodule Strom erzeugen. Allerdings gelingt es ihnen bislang nicht, Sonnenlicht effizient in Strom umzuwandeln. Das von der Europäischen Union (EU) geförderte Projekt CitySolar will dies ändern, indem es zwei Photovoltaiktechnologien in einer Tandemkonfiguration kombiniert.

Insbesondere wird CitySolar Mehrfachsolarzellen entwickeln, die für die Absorption unterschiedlicher Wellenlängen des Sonnenlichts optimiert sind. Dazu werden neue Perowskit-Solarzellen mit großem Bandabstand mit fullerenfreien organischen Solarzellen mit kleinem Bandabstand kombiniert. Dies würde den Weg für hochtransparente Solarzellen ebnen, die Infrarot- und Ultraviolettlicht, jedoch kein sichtbares Licht absorbieren und Umwandlungswirkungsgrade von über 15 % erreichen.

Quelle: https://www.baogiaothong.vn/pin-mat-troi-trong-suot-thiet-lap-ky-luc-the-gioi-moi-ve-hieu-suat-192250324205829266.htm