Photovoltaik: Beschichtung soll Solarzellen langlebiger machen

US-Forscher haben eine Beschichtung entwickelt, die Licht einer Wellenlänge oder Farbe gleichzeitig reflektieren und weiterleiten. Daraus könnten bessere Solarzellen resultieren.

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US-Forscher haben eine optische Beschichtung entwickelt, die in Reflexion (im Bild) und Transmission die gleiche Farbe aufweist.
US-Forscher haben eine optische Beschichtung entwickelt, die in Reflexion (im Bild) und Transmission die gleiche Farbe aufweist. (Bild: Adam Fenster/University of Rochester)

Die Betriebsdauer von Photovoltaikzellen verlängern soll eine neue Beschichtung, die Forscher in den USA entwickelt haben. Zudem soll sie die Effizienz der Zellen steigern.

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Die Beschichtung besteht aus Germanium und ist 15 Nanometer dick. Das Neue daran ist, dass sie Licht einer Wellenlänge oder Farbe gleichzeitig sowohl reflektieren als auch weiterleiten kann. Normalerweise kann eine Beschichtung nur eines davon.

Anwendung bei Solarzellen

Eine mögliche Anwendung ist laut dem Team von der Case Western Reserve University in Cleveland im US-Bundesstaat Ohio und der University of Rochester im Bundesstaat New York die Verbesserung von Solarzellen. Mit der Beschichtung soll sich die Effizienz steigern und die Betriebsdauer verlängern lassen.

Die neue Beschichtung kann die thermischen und photovoltaischen Bänder des Sonnenspektrums trennen. Die Beschichtung lässt den Teil des Licht durch, den die Photovoltaikzelle absorbieren kann. Das verhindere die Überhitzung der Zelle, sagte Chunlei Guo von der University of Rochester.

Solarzellen sollen länger halten

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Sie hätten Temperaturen um 30 Grad Celsius gemessen, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology. Das wiederum könnte zu einer sechsfachen Erhöhung der Betriebsdauer der Photovoltaikzellen führen, erläuterte Giuseppe Strangi von der Case Western Reserve University.

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Der Rest des Sonnenlichts wird als thermische Energie absorbiert. Diese kann laut Guo auf andere Weise genutzt werden: So könnte die Wärmeenergie beispielsweise gespeichert werden, um nachts Strom zu erzeugen, oder sie könnte für die Wasseraufbereitung oder Wassererwärmung genutzt werden.

"Diese optischen Beschichtungen können eindeutig eine Menge mehr, was andere Beschichtungen nicht können", sagte Guo. Es werde aber - wie bei anderen neuen Entdeckungen auch - noch eine Zeit dauern, bis Anwendungen dafür gefunden werden. "Nicht einmal wir wissen, welche Anwendungen daraus entstehen können", ergänzte Strangi.

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