Die nächste Solargeneration ist leichter, besser und billiger

5. Januar 2023

Solarenergie befindet sich in einem goldenen Zeitalter der technologischen Innovation. Welche Auswirkungen wird dies auf das Design haben?

Von: Ethan Tucker

Der photovoltaische Effekt, der Prozess, bei dem Sonnenstrahlen in elektrischen Strom umgewandelt werden, wurde bereits 1839 vom französischen Physiker Edmond Becquerel entdeckt, aber erst in den 1950er Jahren wurden die ersten modernen Solarzellen auf Siliziumbasis vorgestellt bei Bell Labs. Seitdem ist der Wettlauf darum, Solarenergie effizienter und kostengünstiger zu machen, im Gange und die Fortschritte sind dramatisch. Allein in den letzten zehn Jahren sind die Kosten pro Kilowatt Solarenergie von fast 2 US-Dollar auf etwa 34 Cent gesunken.

Neue Innovationen versprechen, Solarmodule kostengünstiger, leistungsfähiger und am Ende ihrer Nutzungsdauer weniger verschwenderisch zu machen. Zu den neuen Technologien gehören Pyramidenlinsen, die von Forschern der Stanford University entwickelt wurden und versprechen, die Lichtmenge, die auf eine Solarzelle trifft, zu bündeln, sodass die gleiche Lichtmenge auf eine Fläche von einem Drittel der Größe trifft – ein Durchbruch, der die Herstellung von Solarmodulen ermöglichen könnte effizienter bei indirekten Lichtverhältnissen.

Einige Wissenschaftler stellen sogar das Grundmaterial von Solarmodulen – Silizium – in Frage und experimentieren mit organischer Photovoltaik und Perowskit-Solarzellen, die Silizium durch weit verbreitetere Verbindungen für eine kostengünstigere Herstellung ersetzen, sowie mit Quantensolarzellen, die aus mikroskopisch kleinen Halbleiterpartikeln bestehen und kann die Sonnenenergie effizienter nutzen. Diese sogenannten Photovoltaikzellen der dritten Generation könnten möglicherweise die Effizienzgrenzen moderner Solarzellen überwinden und auf eine Zukunft hinweisen, in der die Energie von vornherein erschwinglicher ist – und sich radikal von den starren blauen Modulen unterscheidet, an die wir uns gewöhnt haben .

Leichtere und vielseitigere Mittel zum Sammeln der Sonnenenergie könnten für mehr Gebäude an mehr Orten eingesetzt werden. Designer passen bereits Dächer, Fassadenverkleidungen und sogar Fenster für die Energieerzeugung an. GAF Energy aus San Jose, Kalifornien, hat ein Solardachsystem entwickelt, das wie normale Asphaltschindeln installiert wird, während Ubiquitous Energy mit Sitz im nahegelegenen Redwood City ein transparentes Panel entwickelt hat, das Licht aus dem unsichtbaren Spektrum sammelt und an Fenstern und anderen Orten verwendet werden kann Oberflächen.

Aber das Tempo der Innovationen im Solarbereich könnte zu schnell sein, was bedeutet, dass die Solarzellen von heute morgen schon veraltet sein könnten. Während einige ein sich anbahnendes Elektroschrott-Problem sehen, sehen andere eine Chance. Das französische Unternehmen ROSI setzt beispielsweise darauf, dass das Recycling von Solarmodulen ein großes Geschäft sein wird. Das Unternehmen hat eine Technologie entwickelt, um wertvolle Inhaltsstoffe wie Silber und Silizium aus der komplexen Laminierung von Paneelen zurückzugewinnen, mit dem Ziel, Materialien der letzten Generation für den Bau der nächsten zu verwenden.

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