Solarzellen liefern normalerweise nur bei Sonnenschein Strom, bei schlechtem Wetter müssen sich Hausbesitzer etwas Anderes einfallen lassen. Wie praktisch wäre es, wenn die autarke Stromerzeugung auch bei Regen funktionierte! Forscher der Ocean University of China arbeiten derzeit tatsächlich an der Allwetter-Solarzelle.


Graphenschicht dient der Stromerzeugung aus Regen

Professor Qunwei Tang hat als Leiter seines Forschungsteams sicher gerade viele Pressetermine zu absolvieren, denn dieser Mann arbeitet gemeinsam mit seinen Mitarbeitern an einem Produkt, das die Solarzellenwelt auf den Kopf stellen könnte: Die Photovoltaik-Anlagen aus seiner Schmiede sollen auch dann funktionieren, wenn die Sonne hinter einer dicken Schicht aus Regenwolken verborgen bleibt. Denn nicht nur Sonnenstrahlen, sondern auch Wassertropfen regen die neuen Solarzellen zur Stromerzeugung an. Grund dafür ist die Graphen-Schicht, mit der die energieproduzierenden Einheiten überzogen werden. Im Labor klappt das System mittlerweile sehr gut.


Graphen bildet eine Elektrode, die Ionen aus Regenwasser bindet

Die sogenannte »Alwetter-Solarzelle« besteht aus einer Grätzel-Zelle, die auch den Namen Farbstoffsolarzelle trägt. Dieses Element ist mit einer Lage bienenwabenförmig angeordneter Kohlenstoffatome versehen, die sich »Graphen« nennt. Das Graphen dient hier als Elektrode, die die Ionen aus dem Regenwasser um sich sammelt. Auf der Solarzelle bildet sich auf diese Weise ein sogenannter Pseudokondensator, bestehend aus negativ und positiv geladenen Ionen, die einen Stromfluss erzeugen. Das System funktioniert allerdings nur mit salzhaltigem Wasser aus unseren normalen Regentropfen. Destilliertes Wasser wäre hier nutzlos, denn die Salzmischung im Wasser liefert die nötigen Ionen für die elektrische Spannung. In einem regenreichen Land wie Deutschland würde eine solche Solaranlage wahrscheinlich doppelt so viel Strom liefern wie normale Photovoltaik-Zellen; allerdings dürfte bei bewölktem Himmel ohne Regen der Energie-Ertrag noch immer gegen Null gehen.


Quelle: onlinelibrary.wiley.com

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