Solarzelle dreht ins Sonnenlicht wie Pflanzen und funktioniert auch unter Wasser
Es sind gleich zwei spannende Innovationen, die in einer aktuellen Studie der Donghua University in Shanghai, China, vorgestellt werden. Sicherlich am bemerkenswertesten ist die bewegliche Befestigung für ein Solarmodul, die dafür sorgt, dass das Licht nach Möglichkeit senkrecht einfällt.
Zwar gibt es diese Technik schon lange, allerdings mit komplexen Aufhängungen, Motorisierung und einer computergestützten Steuerung. Das treibt nicht nur die Kosten in die Höhe. Komplexe Systeme neigen ebenfalls dazu, wartungsintensiv und fehleranfällig zu sein.
Deshalb setzen die Forschenden auf spezielle Nanoröhrchen, die auf die Erwärmung durch einstrahlendes Licht reagieren. Die Erhöhung der Temperatur sorgt für eine Kontraktion der Röhrchen, sodass sich die darauf montierte Zelle ohne weitere Hilfsmittel in Richtung der einfallenden Sonne bewegt. Ein vergleichbarer Prozess findet sich in der Natur bei einigen Wasserpflanzen, etwa dem Perlenkraut.
Wasserstoffproduktion auch unter Wasser
Zudem gelingt es der entwickelten Solarzelle mit einem photo-elektrochemischen Prozess, Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten. Wie in der Brennstoffzelle werden beide Gase auf gegenüberliegenden Seiten ausgestoßen und können eingefangen werden.
Bei so vielen Anleihen bei Wasserpflanzen verwundert es nicht, dass das gesamte System auch unter der Wasseroberfläche sehr zuverlässig funktionieren soll. Und dank der automatischen Ausrichtung zur Sonne wird je nach Einfallswinkel ein vielfach besserer Wirkungsgrad als bei starren Systemen erreicht.
Praktische Umsetzung noch fraglich
Das erscheint vor allem in Bezug auf die Konzentration der Produktion von Strom aus Sonnenlicht um die Mittagszeit sehr wichtig. Zwar liegt der Zugewinn bei der Gesamtausbeute nicht sonderlich hoch, aber gerade im Morgen- und Abendlicht könnte die Technik zusätzlich auftrumpfen.
Noch kann laut der Forschenden aber von einer Skalierung oder industriellen Produktion keine Rede sein. Die enorm simple wie wirkungsvolle Umsetzung bei der Bewegung ins Sonnenlicht bleibt trotzdem bemerkenswert.
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