Photovoltaik-Anlagen erzeugen eigentlich nur dann Energie, wenn die Sonne auch wirklich scheint. Doch schon bald könnten auch finstere Nächte für sonnige Erträge sorgen. Denn Wissenschafter*innen der University of California arbeiten an einer Anti-Solarzelle, die auch nachts grünen Strom erzeugen kann.
Bei der Entscheidung rund um die richtige Energiequelle fällt die Wahl ziemlich oft auf die Sonnenenergie. Kaum verwunderlich – schließlich überzeugt sie einfach mit unglaublich positiven Eigenschaften. Doch auch die sonnigen Stromerzeuger weisen einen entscheidenden Nachteil auf: Sobald das dringend benötigte Sonnenlicht fehlt, sinkt die Energieausbeute ziemlich schnell. Also keine Überraschung, dass die solaren Anlagen in der Nacht eher im Schlafmodus als auf Hochtouren arbeiten.
Einzig sinnvolle Lösung für dieses Dilemma: Der über die Mittagsstunden überflüssig produzierte Strom soll in Batteriespeichern sozusagen aufbewahrt werden. Doch damit könnte schon bald Schluss sein – jedenfalls laut US-Forscher*innen. Diese stellen nämlich ein neues Konzept vor, welches die Solarwelt erneut revolutionieren könnte – genannt: Anti-Solarzelle. Klingt verwirrend? Keine Angst, wir lassen Sie nicht länger im Dunkeln tappen.
Was ist eine Anti-Solarzelle eigentlich?
Wie also funktioniert nun diese neuartige Solarzelle? Herkömmliche Photovoltaik-Zellen nutzen zur Stromerzeugung ja bekannterweise die Energie der Sonne. Genauer gesagt machen sie sich auch den herrschenden Temperaturunterschied zunutze. Denn ein Objekt, das im Vergleich zu seiner Umgebung ziemlich heiß ist, strahlt Wärme als Infrarotlicht ab. Dieses wird dann anschließend vom kühlen Gegenobjekt absorbiert. Einfach erklärt: Herkömmliche Solarzellen sind im Vergleich zur glühenden Sonne ziemlich kühl. Genau deshalb absorbieren sie das Sonnenlicht und wandeln es in Folge weiter in Energie um.
Eine Anti-Solarzelle funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip, nur ist hier die Erde das warme Objekt und das dunkle Weltall der verhältnismäßig kalte Körper. Dementsprechend soll hier die Infrarotstrahlung der warmen Erdoberfläche als Wärmequelle und der Nachthimmel als natürliche Kühlung genutzt werden. Somit senden die Solarzellen Wärmestrahlung in Form von unsichtbarem Infrarotlicht ins Weltall. Und, ja genau – diese Strahlung kann dann zur Stromerzeugung genutzt werden. Man müsste die Solarzellen dazu nur umdrehen – also so, dass sie in Richtung Erde zeigen.
In den Zellen liegt der Unterschied
Wer jetzt schon von nächtlicher Solarstromerzeugung träumt, muss sich aber wohl noch ein wenig gedulden. Denn die amerikanischen Forscher*innen arbeiten zurzeit zwar fleißig an innovativen Prototypen, doch es sind genau diese erfolgsversprechenden Zellen, die das revolutionäre Vorhaben gerade trüben– besser gesagt deren komplexe Funktionsweise.
Die Idee der Anti-Solarzelle ist nämlich mit den herkömmlichen Solarzellen auf unseren PV-Anlagen nicht umsetzbar. Die neuartige Superzelle muss im Gegensatz zu normalen Anlagen imstande sein, extrem langwelliges Licht einzufangen. Dazu setzen die Forscher*innen auf Quecksilberlegierungen anstatt auf das altbekannte Silizium. Solch eine Anlage wäre Expert*innen zufolge dann in der Lage, auch nachts ein Viertel des Stroms zu erzeugen, den ein normales Sonnenpanel tagsüber liefert. Quasi Sonnenstrom all-inclusive.
Ein Modell für die Zukunft?
Die Idee hinter der grünen Energieerzeugung in der Nacht klingt ziemlich zukunftsweisend – stehen wir ja kurz vor einer ernsten Klimakrise. Die Möglichkeit, mit Sonnenenergie sauberen Strom zu erzeugen, ist einfach nicht mehr wegzudenken. Demnach würde eine solare Stromerzeugung rund um die Uhr ein enormes Potenzial bieten – wie etwa eine ganze Freiflächenanlage, die im 24-Stunden-Dienst läuft.
Dennoch ist hier eher von einer Träumerei als von einer baldigen Umsetzung die Rede. Das Forscher*innenteam arbeitet zurzeit noch an der Entwicklung von funktionstüchtigen Prototypen – das könnte jedoch noch einige Jahre andauern. Und bis es so weit ist, sollte der Fokus sowieso auf dem weiteren Ausbau der heimischen Freiflächenanlagen liegen, denn diese haben ihr wahres Können schließlich schon unter Beweis gestellt.