{"id":90937,"date":"2023-04-28T08:33:36","date_gmt":"2023-04-28T06:33:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=90937"},"modified":"2023-04-28T08:33:38","modified_gmt":"2023-04-28T06:33:38","slug":"photovoltaik-energieversorgung-mit-durchblick","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/photovoltaik-energieversorgung-mit-durchblick\/","title":{"rendered":"Photovoltaik: Energieversorgung mit Durchblick"},"content":{"rendered":"\n
Ob auf Glasfl\u00e4chen von Geb\u00e4uden, Gew\u00e4chsh\u00e4usern oder Fahrzeugen \u2013 mit semitransparenter Photovoltaik k\u00f6nnten f\u00fcr eine klimafreundliche Energieversorgung nutzbare Fl\u00e4chen deutlich vergr\u00f6\u00dfert werden. Im Forschungsprojekt SEMTRASOL entwickeln Forschende des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT) daf\u00fcr Solarzellen mit pr\u00e4zise einstellbaren Absorptionseigenschaften und hohem Wirkungsgrad.<\/p>\n\n\n\n
Organische Solarzellen sind nicht nur leicht, ungiftig, unabh\u00e4ngig von seltenen Rohstoffen und k\u00f6nnen preisg\u00fcnstig sowie gro\u00dffl\u00e4chig gedruckt werden. Im Vergleich zu anderen Photovoltaik-Technologien haben sie eine weitere herausragende Eigenschaft: Sie k\u00f6nnen semitransparent hergestellt werden, was viele neue Anwendungen erm\u00f6glicht. W\u00e4hrend Silizium-Photovoltaik heute allgegenw\u00e4rtig zur Energiegewinnung eingesetzt wird, wurde der Nutzen von organischen Solarzellen bisher weit untersch\u00e4tzt. <\/p>\n\n\n\n
\u201eSo ist auch der gro\u00dfe Durchbruch auf dem Markt bislang ausgeblieben,\u201c sagt Dr. Christian Sprau vom Lichttechnischen Institut des KIT. Mit seiner gerade gestarteten Forschungsgruppe und dem Forschungsprojekt SEMTRASOL will er das \u00e4ndern: \u201eMit neuen Materialkonzepten und neuesten organischen Halbleitern gelingt es heute immer besser, die Absorptionseigenschaften organischer Solarzellen pr\u00e4zise zu steuern und einen hohen anwendungsspezifischen Wirkungsgrad zu erzielen.\u201c Dadurch werde etwa hocheffiziente Photovoltaik auf Glasfronten denkbar, die nicht weiter ins Auge f\u00e4llt.<\/p>\n\n\n\n
Einsatz auf Fensterfronten oder in der Landwirtschaft<\/h5>\n\n\n\n
Organische Solarzellen nutzen kohlenstoffbasierte Halbleiter, die sich typischerweise durch schmalbandige Absorptionsbereiche auszeichnen. Dank der Entwicklung neuartiger Akzeptoren, also die Elektronen aufnehmenden Molek\u00fcle in der lichtabsorbierenden Schicht in einer Solarzelle, k\u00f6nnen sie im Labor heute Wirkungsgrade von bis zu 20 Prozent erreichen. Durch die Vielzahl dieser neuen Materialien und in Kombination mit gezieltem Bauelementdesign ist es m\u00f6glich, mit einer semitransparenten Solarzelle einstrahlendes Licht in genau definierten spektralen Bereichen zu absorbieren. So lie\u00dfen sich k\u00fcnftig Fl\u00e4chen mehrfach nutzen, erl\u00e4utert Sprau: \u201eIn der Agrivoltaik beispielsweise m\u00fcssen lediglich die zum Wachstum notwendigen Wellenl\u00e4ngen die Pflanzen erreichen, wohingegen sie vor anderen spektralen Anteilen des Lichts gesch\u00fctzt und so vor dem Austrocknen bewahrt werden k\u00f6nnen. Die Fensterfront eines Hochhauses wiederum muss nur das Licht passieren lassen, welches das menschliche Auge als Helligkeit wahrnimmt. In beiden F\u00e4llen lassen sich gleichzeitig mit den ungenutzten Anteilen des Sonnenlichts hohe Energieernten erzielen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Booster f\u00fcr eine beschleunigte Energiewende<\/h5>\n\n\n\n
Nach Einsch\u00e4tzung des Forschungsteams am KIT wird eine doppelte Fl\u00e4chennutzung durch Photovoltaik eine wichtige Rolle spielen, damit Deutschland und Europa die Klimaneutralit\u00e4t rechtzeitig erreichen k\u00f6nnen. Die technologischen Voraussetzungen seien erf\u00fcllt, mit SEMTRASOL wolle man sie nun miteinander kombinieren. \u201eKonkrete Ziele sind das Ma\u00dfschneidern der Transparenz, eine druck- und skalierbare Bauelementarchitektur, die Verwendung neuester Materialien und eine umweltfreundliche Herstellung\u201c, erl\u00e4utert Sprau. \u201eTrivial ist das nicht, aber ich bin davon \u00fcberzeugt, dass semitransparente Solarzellen in nicht allzu ferner Zukunft ganz selbstverst\u00e4ndlich zu unserem Alltag geh\u00f6ren werden.\u201c (mhe)<\/p>\n\n\n\n
Das Forschungsprojekt SEMTRASOL (steht f\u00fcr: Druckbare semitransparente organische Solarzellen f\u00fcr Photovoltaikfl\u00e4chen der Zukunft) l\u00e4uft am Materialwissenschaftlichen Zentrum f\u00fcr Energiesysteme und am Lichttechnischen Institut des KIT. Die Vector Stiftung f\u00f6rdert die Forschungsarbeiten im Rahmen des Nachwuchsgruppenprogramms \u201eMINT f\u00fcr die Umwelt\u201c mit einer Million Euro f\u00fcr vier Jahre.<\/p>\n\n\n\n