Eine Schwäche des Photovoltaik-Systems ist, dass es nur während der Tageslichtstunden Strom erzeugen kann. Klar, kann dieser für die Nacht gespeichert werden, produzieren kann man ihn im Dunkeln jedoch noch nicht. Kein Wunder, dass Forscher großes Interesse daran haben, einen Modus zu finden, in dem das System auch in der Nacht zur Anwendung kommen kann. Immer wieder gibt es hier Projekte, die uns aufhorchen lassen. Etwa jenes eines deutschen Unternehmens, das schon vor einigen Jahren über eine Crowdfunding-Plattform Geld sammelte, um Solarzellen zu entwickeln, die mit Mondlicht funktionieren sollten. Auch wir haben damals berichtet. Noch gibt es kein Produkt zu kaufen. Laut Christoph Drösser von der Zeit Online kann das auch gar nicht funktionieren. In einer Kolumne vor drei Jahren zum Thema erklärt er: „Während in unseren Breiten im Sommer etwa 1.000 Watt Sonnenenergie jeden Quadratmeter erreichen, schickt uns der Mond nur 0,003 Watt. Und die besten Solarzellen wandeln nur etwa ein Viertel der einfallenden Energie in Strom um.“ Laut Drösser bräuchte man eine Solarzellenfläche von 96 Quadratmetern, um eine winzige rote Leuchtdiode mit Mondlicht zum Leuchten zu bringen.
Nachtsolarzelle könnte ein Viertel von herkömmlicher Solarzelle erzeugen
Doch nun lassen Wissenschafter mit einer neuen Überlegung zur Möglichkeit einer Photovoltaiknutzung in der Nacht aufhorchen. Genutzt werden soll dabei nicht das Mondlicht, sondern ein Konzept, das auf Abstrahlung setzt. Erste Arbeiten dazu gibt es derzeit an der Universität von Kalifornien, Davis. Der Professor im Fachbereich Elektro- und Computertechnik Jeremy Munday hat den Prototyp einer Nachtsolarzelle entwickelt, der bereits kleine Mengen an Strom erzeugen kann. Gemeinsam mit seinem Team arbeitet er derzeit daran, dass die Leistung der Zelle verstärkt werden kann, um unter idealen Bedingungen nachts bis zu 50 Watt Leistung pro Quadratmeter erzeugen zu können, was etwa einem Viertel dessen entspricht, was ein herkömmliches Solarmodul tagsüber erzeugen kann.
Faszinierende Vorstellung: Solarstrom Tag und Nacht
Seine Überlegungen fußen auf den folgenden Gedankengängen: Eine herkömmliche Solarzelle ist im Vergleich zur Sonne kühl, so dass sie Licht absorbiert. „Eine normale Solarzelle erzeugt Strom, indem sie Sonnenlicht absorbiert, wodurch eine Spannung über dem Gerät entsteht und Strom fließt“, so Jeremy Munday. Wenn man allerdings ein warmes Objekt hat und es in den Himmel richten würde, strahle es Wärme nach oben ab. Strom könne durch eben jene Abgabe der Wärme an die Umgebung erzeugt werden. Mit speziellen technischen Überlegungen könnte die gleiche Zelle laut Munday auch tagsüber funktionieren. Ob und wann eine solche Nachtsolarzelle tatsächlich in einen flächendeckenden Einsatz gehen kann, darüber hält man sich an der kalifornischen Universität Davis freilich bedeckt. Dass jedoch überhaupt gerade an einem Solarzellentypus gearbeitet wird, der potenziell rund um die Uhr Strom erzeugen kann, ist es eine faszinierende Vorstellung und könnte eine wichtige Option sein, um das Stromnetz im Tag-Nacht-Zyklus auszubalancieren.
Quellen: zeit.de, pubs.acs.org, sciencedaily.com, futurity.org, electrek.co / Fotocredit: © Robert Karkowski from Pixabay
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