Forschung: Mehr Elektronen sollen Photovoltaik effizienter machen

Zwei dünne Schichten auf einer Silizium-Solarzelle könnten ihre Effizienz erhöhen. Grünes und blaues Licht kann darin gleich zwei Elektronen statt nur eines freisetzen.

9. Juli 2019 um 10:02 Uhr / Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Herkömmliche Siliziumzellen könnten mit der Technik ein paar Prozent effizienter werden. Bild: Fernando Tomás/Wikimedia / CC-BY 2.0

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickeln derzeit Silizium-Solarzellen, die zwei Elektronen mit einem Photon anregen können. Der Prozess kann die maximale theoretische Effizienz einer solchen Solarzelle von 29 auf 35 Prozent erhöhen. Normalerweise kann jedes Lichtteilchen (Photon) nur ein Elektron in einer Solarzelle anregen, um daraus elektrischen Strom zu gewinnen.

Aber mit Hilfe einer Schicht aus dem organischen Farbstoff Tetracen konnten die Forscher mit Photonen aus grünem und blauem Licht zwei Elektronen freisetzen. Da in der Solarzelle aus jedem Elektron die gleiche Menge Energie gewonnen wird, kann die Energieausbeute für diese Photonen verdoppelt werden. Nach Aussage der Forscher gibt es ähnliche Versuche seit etwa 40 Jahren, aber erst jetzt gelang es, die Elektronen freizusetzen und Strom aus ihnen zu erzeugen.