Neues aus der Forschung
Die spalterische Sonne – Bessere Wasserstoffherstellung mit Sonnenlicht
Die Erzeugung des Energieträgers erfolgt für gewöhnlich über die elektrochemische Zersetzung von Wasser mithilfe von regenerativ erzeugtem Strom. Ein alternativer Ansatz ist die direkte solare Wasserspaltung, bei der Sonnenenergie ohne große Umwege zur Spaltung von Wasser genutzt wird. Während bisherige Verfahren zur solaren Wasserspaltung lediglich eine Effizienz von höchstens drei Prozent erreichten, haben Ingenieure um Zetian Mi von der University of Michigan mit einem Wirkungsgrad von neun Prozent einen neuen Rekord aufgestellt. Bei einem Feldversuch erreichen sie eine Ausbeute von immerhin sechs Prozent.
Direkte Meerwasserelektrolyse durch Anpassung der lokalen Reaktionsumgebung eines Katalysators
Die Verwendung großer Mengen hochreinen Wassers für die Wasserstofferzeugung kann die Verknappung der Süßwasserressourcen noch verschärfen. Meerwasser ist reichlich vorhanden, muss aber vor der Verwendung in typischen Protonenaustauschmembran-Elektrolyseuren (PEM) entsalzt werden. Eine Studie berichtet über direkte Elektrolyse von Meerwasser, das weder alkalisiert noch angesäuert wurde.
Stabilität von Perowskit-Solarzellen erreicht den nächsten Meilenstein
Perowskit-Halbleiter versprechen hocheffiziente und preisgünstige Solarzellen. Allerdings reagiert das halborganische Material sehr empfindlich auf Temperaturunterschiede, was im normalen Außeneinsatz rasch zu Ermüdungsschäden führen kann. Gibt man jedoch eine dipolare Polymerverbindung zur Vorläuferlösung des Perowskits hinzu, verbessert sich die Stabilität enorm. Dies zeigt nun ein internationales Team unter der Leitung von Antonio Abate, HZB, im Fachjournal Science. Die so hergestellten Solarzellen erreichen Wirkungsgrade von deutlich über 24 Prozent, die selbst bei dramatischen Temperaturschwankungen zwischen -60 und +80 Grad Celsius über hundert Zyklen kaum sinken. Das entspricht etwa einem Jahr im Außeneinsatz.
Hydrophile Schichten von der Rolle – Fassaden und Solarpaneele einfach nachrüsten mit Ultradünnglas
Die Reinigung von Glasfassaden und Solaranlagen ist teuer und aufwändig. Schmutz vermindert den Ertrag der Solarmodule. Gründe genug, um an Oberflächen zu forschen, die diesen Aufwand minimieren. Am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP gelang es nun innerhalb des von der Europäischen Union geförderten Projektes NewSkin (GA: 862100), kristallines Titanoxid im Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf ultradünnes Glas aufzubringen und damit hydrophobe Oberflächen zu erreichen, die unter UV-Licht sogar superhydrophil werden. Auf der BAU 2023, vom 17. – 22. April 2023, in München, werden erste Ergebnisse des Projektes am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand, Nr. C2-528 präsentiert.
100 Prozent Versorgung mit erneuerbaren Energien möglich: VDE Task Force legt Studie zum zukünftigen Energiesystem 2050 vor
Expertinnen und Experten von VDE ETG zeichnen ihre Vision vom Energiesystem 2050 und geben Handlungsempfehlungen. Erneuerbarer Strom und erneuerbares Gas wie z. B. grüner Wasserstoff werden Grundlage für unser Energiesystem bilden. Weitere technische Entwicklungen sowie Änderungen im regulatorischen Rahmenwerk notwendig.
Neuartige semitransparente Solarzelle auf der Basis von ultradünnen Si/Ge-Mehrfachquantenbrunnen
Im Gegensatz zu herkömmlichen undurchsichtigen Solarzellen ermöglichen halbtransparente Solarzellen die gleichzeitige Stromerzeugung und Lichtdurchlässigkeit. Neben der Gewinnung von Solarenergie eröffnen die vielfältigen Funktionalitäten dieser Technologien, wie z. B. Ästhetik, visueller Komfort und Wärmemanagement, diverse Integrationsmöglichkeiten in vielseitige technologische Anwendungen. In dieser Arbeit wird die erste Demonstration einer neuartigen semitransparenten Solarzelle auf der Basis von ultradünnen hydrierten amorphen Si/Ge-Multiple Quantum Wells (MQW) vorgestellt.
Reduzierung der Wasserverdunstung durch die Entwicklung von Agri-Photovoltaik-Systemen
Chinesische Wissenschaftler untersuchten die Wasserverdunstung auf Flurstücken, auf denen zwei unterschiedliche Agri-PV-Aufständerungen installiert waren. In beiden Fällen kam es zu einer reduzierten Verdunstung. Sie untersuchten die Beziehung zwischen der kumulierten Oberflächenverdunstung und der Verdunstungszeit.
Weitere Informationen finden Sie hier, bei Science Direkt – Solar Energy vom 15.11.22.
Dünnschicht-Photovoltaik im Doppelpack wird effizienter
Forscher:innen vom ZSW ist es gelungen, ein Tandem-Solarmodul aus Perowskit und CIGS herzustellen, das einen Wirkungsgrad von mehr als 21 Prozent erreicht. Es handelt sich um ein Dünnschicht-Photovoltaikmodul.
Deutschland auf dem Weg aus der Gaskrise: Wie sich Klimaschutz und Energiesouveränität vereinen lassen
Knappheiten und hohe Preise: Wege aus der Gaskrise zeigt jetzt eine neue Studie für Deutschland auf. Von kurzfristigen Interventionen für die Energiesicherheit bis hin zu längerfristigen Weichenstellungen für den Kurs auf Klimaneutralität sind in den Sektoren Gebäude, Industrie und Energiewirtschaft massive Einsparungen beim Gasverbrauch unerlässlich. Mehr als 30 Fachleute des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kopernikus-Projekts Ariadne buchstabieren erstmals im Modell- und Szenarienvergleich aus, welche Stellschrauben und Spielräume zur Verfügung stehen. Sie zeigen, dass Klimaschutz und Energiesouveränität miteinander vereinbar sind.
Agri-Photovoltaik: Grüner Strom vom Acker hat Potenzial
Studie unter Leitung der Uni Hohenheim: 10 % der landwirtschaftlichen Betriebe könnten auf 1 % der Ackerfläche Deutschlands ca. 9 % des bundesweiten Strombedarfs decken.
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