Solare Wärme wird schon bald auch zu Strom
Forscher der Osaka Metropolitan University wandeln bisher nutzlose Strahlung hocheffektiv um.
Forscher der Osaka Metropolitan University wandeln das Original-Licht in eine Frequenz um, die den Solarzellen „liegt“. „Grünes Licht rein, violettes Licht raus“ – so formulieren die Experten flapsig. Sie nutzen die Photonen-Upkonversion, die langwelliges, energiearmes Licht in kürzere Wellenlängen umwandelt, die von Solarzellen leichter zu absorbiert sind.
Standardprozess umgekehrt
Upkonversion ist ungewöhnlich, weil die meisten optischen Prozesse genau umgekehrt ablaufen: Ein hochenergetisches Photon wird in mehrere energieärmere Photonen oder Wärme umgewandelt.
Bei der solaren Stromerzeugung geht es vor allem darum, die Infrarotstrahlen nutzbar zu machen – also den Teil des Lichts, der als Wärme spürbar ist und von Solarzellen nicht verarbeitet werden kann. Im Gegenteil: Die Aufwärmung der Zellen senkt deren Wirkungsgrad.
Nur ein Photon geht verloren
Für die Upkonversion wird ein Energie-Akzeptormolekül eingesetzt, das die Umwandlung vollzieht. „Derzeit ist 9,10-Diphenylanthracen das am häufigsten verwendete Akzeptormolekül, das aber entscheidende Nachteile hat“, so Hiroshi Ikeda von der Graduate School of Engineering der Osaka Metropolitan University.
Deshalb haben sich die Fachleute auf die Entwicklung und Optimierung dessen Derivate konzentriert. So hat das Team TP-An synthetisiert, das die Erwartungen bei Weitem übertraf. So wurde eine Fluoreszenz-Quantenausbeute von über 99 Prozent erreicht.
Das bedeutet, dass von 100 Photonen des Sonnenlichts, die eingefangen werden, 99 in nutzbarer Form emittiert werden und nur eines durch Wärme, molekulare Schwingungen oder chemische Reaktionen verloren geht. Das heißt, dass nahezu das gesamte Sonnenlicht genutzt wird.
- „Green light in, purple light out: Low-energy light turned into high energy“ | New molecule achieves ‘upconversion,’ making light shine with more energy
Quelle
Der Bericht wurde von der Redaktion „pressetext.com“ (Wolfgang Kempkens) 2026 verfasst – der Artikel darf nicht ohne Genehmigung weiterverbreitet werden!
