Innovation: Solarzelle erzeugt tagsüber Strom, nachts Licht

Innovation: Solarzelle erzeugt tagsüber Strom, nachts Licht

von Andreas Menn

Per Zufall bauen Forscher eine bahnbrechende Solarzelle: Sie macht aus Licht Strom - und aus Strom Licht. Werden Solarzellen zu Bildschirmen?

Man stelle sich eine Schaufensterscheibe vor, die mit halb durchsichtigen Solarzellen bedruckt ist und tagsüber Strom erzeugt. Weiter stelle man sich vor, dass die gleich Solarzelle nachts zu leuchten beginnt - und das Schaufenster in einen Video-Werbebildschirm verwandelt.

Solarzelle, Lampe und Display in einem: Forscher der Nanyang Technological University in Singapur glauben, dass diese futuristische Idee künftig möglich wird. In einem Aufsatz in der aktuellen Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins Nature Materials beschreiben sie, wie sie im Labor eine neuartige Solarzelle entwickelt haben, die eine höchst erstaunliche Eigenschaft hat: Sie verwandelt nicht nur Licht in Strom - sondern umgekehrt auch Strom wieder in Licht.

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Per Zufall seien sie auf die Leucht-Zellen gestoßen, als sie einen Laserstrahl auf die Solarzelle richteten (siehe Aufmacherbild), berichten die Forscher in einer Pressemitteilung. Völlig unerwartet habe die Zelle in diesem Moment hell aufgeleuchtet. Später hätten sie zudem herausgefunden, dass das Material, je nach Zusammensetzung, auch in verschiedenen Farben leuchtet.

Noch stehen die Forscher ganz am Anfang. Aus einem Material, das leuchtet, ein echtes Display herzustellen, ist eine riesige Herausforderung. Skepsis ist also geboten. Aber vielleicht entpuppt sich der Zufallsfund ja doch eines Tages als eine bahnbrechende Entdeckung.

Denn wenn sich tatsächlich künftig Solarzellen herstellen lassen, die gleichzeitig als LEDs funktionieren, dann können Displays und Lampen künftig - zumindest teilweise - den Strom selbst erzeugen, den sie später verbrauchen.

Shopping-Malls könnten dann ihre Fassaden mit den leuchtenden Stromkraftwerken ausstatten, schlagen die Forscher vor. Sogar hochauflösende Displays für Tablets und Smartphones könnten eines Tages nebenbei als Solarzelle fungieren - und den Akku laden, wenn er leer zu gehen droht.

Magisches MaterialDas alles klingt fast zu schön, um wahr zu sein. Doch das Material, das die NTU-Forscher für ihre Neuerung verwenden, macht in der Solarforschung gerade so viele Schlagzeilen wie keines zuvor. Es handelt sich um so genannte Perowskite - eine bestimmte Sorte Mineralien, die seit mehr als hundert Jahren bekannt sind, aber erst seit ein paar Jahren ihre erstaunlichen Fähigkeiten zeigen.

Im Jahr 2009 haben Forscher damit begonnen, aus Perowskiten Solarzellen zu entwickeln - inzwischen liegt der Weltrekord für Perowskit-Solarzellen bei mehr als 16 Prozent. Nie zuvor hat eine neue Solartechnologie so rasch Fortschritte gemacht. "Das Material ist magisch", sagt Toby Meyer, Gründer des Schweizer Solar-Startups Solaronix.

Denn Perowskit-Solarzellen sind im Labor inzwischen nicht nur effizienter als die meisten Dünnschicht-Solarzellen aus Silizium - sie sind auch potentiell um ein Vielfaches billiger: Das Material ist spottbillig; obendrein lässt es sich in simplen Druckverfahren auf Glas, Stahl oder Plastikfolie aufdrucken.

Dutzende Forschungs-Teams und Startups wollen die neue Solar-Technik zur Marktreife bringen und forschen an effizienten, transparenten oder bunten Perowskit-Zellen. Nun werden sich Wissenschaftler vermutlich auch auf die neuen Leucht-Zellen stürzen. Die nächsten Monate dürften damit weitere Hinweise bringen, ob der Perowskite-Forschungsboom ein Hype ist - oder die Geburt einer Technik, die die Welt mit sauberem Billigstrom versorgt.

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