Findige ForscherNeue Solarzelle soll auch bei Regen Strom liefern
Eine neue Beschichtung soll dafür sorgen, dass Solarzellen auch bei Regenwetter Strom erzeugen. Ein Schweizer Forscher ist
noch nicht überzeugt.
Während der Preis für Solarstrom stetig sinkt, bleibt ein Manko: Bei miesem Wetter und Regen produzieren Solarzellen keinen Strom.
Keystone/Christian BeutlerDer Preis für die Produktion von Solarenergie ist in den letzten Jahren massiv gesunken. Während in der Schweiz im Jahr 1992 eine Kilowattstunde Solarstrom noch rund 2 Franken kostete, waren es dieses Jahr weniger als 20 Rappen. Und die Preise werden noch weiter fallen, prognostiziert die Deutsche Bank. Sie geht von einer Preissenkung um 40 Prozent bis 2017 aus.
Ein grosser Nachteil besteht jedoch weiterhin: Bei Regenwetter produzieren die Panels viel weniger Strom als bei Sonnenschein. Jetzt wollen chinesische Forscher eine Lösung gefunden haben: In der Zeitschrift «Angewandte Chemie» stellen sie eine neuartige Zelle vor, die nicht nur durch Sonnenlicht, sondern auch durch auftreffende Regentropfen Strom erzeugen soll.
Salzhaltige Regentropfen sorgen für Strom
Damit das funktioniert, setzen die Forscher das Material Graphen ein, wovon eine winzige Schicht auf die Zelle aufgetragen wird.
An der Kontaktstelle zwischen Regentropfen und Graphen reichern sich auf der Wasserseite positive Ionen an, auf der Graphen-Seite frei bewegliche Elektronen. Dadurch wird ein Stromfluss erzeugt. Regentropfen bestehen nämlich nicht nur aus reinem Wasser, sondern enthalten Salze, also positiv und negativ geladene Ionen.
Wirkungsgrad vorerst noch bescheiden
Die photovoltaische Leistung der Allwetterzellen ist jedoch erst gering: Sie kommen auf einen Wirkungsgrad von 6,5 Prozent (siehe Box). Zum Vergleich: Die besten Farbstoffsolarzellen weisen unter Laborbedingungen einen Wirkungsgrad von bis zu 13 Prozent auf. Im Vergleich dazu kommen die besten Siliziumsolarzellen auf 25 Prozent.
Frank Nüesch, Abteilungsleiter Funktionspolymere an der Empa, zweifelt darum an der Effizienz der Regen-Zelle: «Die Idee tönt zwar verlockend, die zusätzlich gewonnene Energie bei dieser Technologie ist jedoch sehr gering. Ausserdem funktioniert der Effekt bei einem Salzgehalt von Meerwasser. Bei Regenwasser mit zehntausendfach kleinerem Salzgehalt kann der Effekt nicht funktionieren.» Laut Nüesch wäre es sinnvoller, wenn statt der Energie, die durch die auftreffenden Regentropfen entsteht, die ganze Wassermenge auf einem Dach zur Stromerzeugung genutzt würde. «Mit einer Regenrinne, die das abfliessende Wasser jeder Zelle auffängt, könnte mit einer kleinen Turbine als Mini-Kraftwerk Strom erzeugt werden.»
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad einer Solarzelle wird errechnet, indem die Stromleistung des Moduls durch die Solarleistung geteilt wird. Als Referenzwert für die Solarleistung gilt allgemein eine Strahlungsintensität
von 1'000 Watt pro Quadratmeter. Gemessen wird der Wirkungsgrad mithilfe eines Sonnensimulators.
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