Chinesische Hochschulen entwickeln farbige Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad

Ein Team der der Shanghai Jiao Tong University haben zusammen mit anderen chinesischen Hochschulen farbige Solarzellen entwickelt, deren Wirkungsgrad kaum sinkt. Sie nutzen dazu sogenanntes photonisches Glas, das sie in einer dünnen Schicht auf die Soarzellen sprühen. Details zum Verfahren sind in der Zeitschrift der American Chemical Society ACS Nano veröffentlicht.

Gewöhnliche Farbpigmente absorbieren und reflektieren einen merklichen Teil des Sonnenlichts. Bisher hatten farbige Solarzellen daher einen deutlich geringeren Wirkungsgrad.

Das photonische Glas besteht hingegen aus kleinen Zinksulfidkugeln. Sie reflektieren nur einen sehr schmalen Wellenlängenbereich des Sonnenlichts. Je nach Größe der Kugeln erscheint die Solarzelle dadurch in blau, grün oder lilafarben. Der Effekt ähnelt dem von Schuppen auf Schmetterlingsflügeln. Weil so fast das gesamte Sonnenlicht zur Solarzelle durchdringt, sank der Wirkungsgrad in den Versuchen lediglich von 22,6 auf 21,5 Prozent.

Bisherige Versuche mit den sogenannten Strukturfarben hätten zu unerwünschtem Schillern der Module geführt. Diesen Effekt gebe es bei dem neuen photonischen Glas nicht, heißt es in der Pressemitteilung. Beschleunigten Alterungstests zufolge sollen Farbe und Leistung der Module zudem über die Lebensdauer stabil bleiben.

Indem man das photonische Glas durch eine Maske aufsprüht, lassen sich auch Muster auf der Zelle oder dem Modul erzeugen. Das Farbspektrum ist bisher beschränkt, doch die Forschenden wollen kräftigere Farbtöne entwickeln und die Palette ausweiten.

Farbige Solarzellen und -module sollen den Gestaltungsspielraum für die Gebäudeintegration (Building Integrated Photovoltaics, kurz BIPV) erweitern. Das KIT in Karlsruhe hat kürzlich eine Perowskit-Solarzelle in Marmoroptik mit einem Wirkungsgrad von 14 Prozent vorgestellt.

18.8.2022 | Quelle: Shanghai Jiao Tong University über Pressetext | Solarserver © Solarthemen Media GmbH