Wie für Deutschland gemacht: Neue Solarzelle gewinnt Strom auch durch Regentropfen

Wie für Deutschland gemacht: Neue Solarzelle gewinnt Strom auch durch Regentropfen

von Wolfgang Kempkens

Das Material Graphen ist erstaunlich - es macht möglich, dass Solaranlagen auch bei Regen Strom erzeugen.

Auch wenn Solarenergie mittlerweile deutlich über fünf Prozent des deutschen Stroms liefert, so einen richtigen Standortvorteil hat man in Nord- und Mitteleuropa nicht. Erst kommen die Wolken, dann der Regen und dann war es das mit dem sauberen Strom.

Glaubt man allerdings Qunwei Tang, dann hat er dafür eine ideale Lösung parat: "Wir entwickeln eine Solarzelle, die auch bei Regen Strom produziert", kündigte der Professor für Werkstoffwissenschaften an der Ocean University of China in der Hafenstadt Qingdao nun an.

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Das Konzept klingt gar nicht so kompliziert: Wenn die Sonne scheint, produziert die lichtempfindliche Zelle Strom. Dabei handelt es sich um eine Farbstoffzelle, wie sie der Schweizer Professor Michael Grätzel erfunden hat: Die Lichtteilchen geben ihre Energie an die Farbstoffteilchen ab. Es bilden sich Elektronen, die vereinfacht gesagt als Strom heraus und beispielsweise in eine Batterie hinein fließen können.

Auf der Zelle befindet sich eine Graphenschicht, sofern man überhaupt von Schicht sprechen kann. Sie ist gerade mal eine Atomlage dick. Graphen besteht aus einer Matte aus Kohlenstoffatomen, die im Sechseck angeordnet sind. Das Material hat zahlreiche erstaunliche Eigenschaften. Unter anderem produziert es Elektronen, wenn es mit salzhaltigem Wasser benetzt wird. Regentropfen waschen aus der Luft winzige Mengen an Natrium- Calzium- und Ammoniumionen aus. Ionen wiederum sind elektrisch positiv geladene Atomteilchen.

Regen erzeugt auf Atom-Schicht Strom

Hier spielt die neue Zelle ihre Stärke aus: Wenn die ionisierten Tropfen das Graphen berühren, erzeugen sie in der dünnen Kohlenstoffschicht Elektronen, die den gleichen Weg nehmen wie die Elektronen der Farbstoffzelle. Und der Regen erzeugt Strom.

Zu viel erwarten darf man nicht: Der Wirkungsgrad der Zelle liegt angeblich bei mageren 6,5 Prozent, so melden es mehrere Technologieportale. Qunwei selbst gibt allerdings keine Zahlen preis. "Unsere Forschung befindet sich in einem frühen Stadium", sagt der Werkstoffexperte. Es gebe noch viele ungelöste Probleme.

Eines davon ist die geringe Menge an Salzen in natürlichem Regen. Die Versuche an prototypischen Zellen fanden mit Wassertropfen statt, die deutlich mehr Salze enthielten. Immerhin: Die Beschichtungstechnik sei bereits problemlos umsetzbar.

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