Mehr Power aus Sonnenlicht: FAU-Forscher entwickeln neuartige Farbstoff-Solarzelle
Mehr Power aus Sonnenlicht: FAU-Forscher entwickeln neuartige Farbstoff-Solarzelle
Chemiker der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem die Leistungsfähigkeit von Solarzellen deutlich gesteigert werden kann. Mithilfe der sogenannten Singulett-Spaltung verdoppeln die Forscher die Zahl der Elektronen, die von einfallenden Lichtteilchen angeregt werden. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachjournal „Angewandte Chemie” veröffentlicht.
Will Deutschland die gesteckten Klimaschutzziele erreichen, dann führt an der konsequenten Erschließung regenerativer Energiequellen kein Weg vorbei. Eine der wichtigsten, nahezu unbegrenzt verfügbaren „grünen“ Energiequellen ist die Sonne, deren Strahlung in elektrischen Strom umgewandelt werden kann. Moderne Solarzellen, die im Kern aus Siliziumlagen bestehen, sind technisch ausgereift und durch industrielle Massenproduktion vergleichsweise preiswert, haben jedoch einen Nachteil: Sie erzielen einen maximalen Wirkungsgrad von 33 Prozent. Die sogenannte Shockley-Queisser-Grenze legt zwar eine interne Energieausbeute von 100 Prozent zugrunde, weil ein Photon des Sonnenlichts theoretisch ein Elektron des Siliziumgitters anregen kann. Allerdings führen externe Faktoren zu erheblichen Energieverlusten: Reflexionen an Ober- und Grenzflächen, elektrische Widerstände und die Tatsache, dass nicht das gesamte Spektrum des sichtbaren Sonnenlichts optimal genutzt werden kann. „Die leistungsfähigsten Silizium-Solarzellen haben inzwischen einen Wirkungsgrad von 30 Prozent – damit ist die Technologie so gut wie ausgereizt“, erklärt Dr. Andreas Kunzmann vom Lehrstuhl für Physikalische Chemie I. „Neue Impulse kann nur ein alternativer technologischer Ansatz bringen.“
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