Solartechnologie-Varianten
Thema zu der hitec-Sendung "Was kostet die Sonne?"
Sendedaten: 16.07.2009, um 21.30 Uhr Erstsendung: 27.04.2009
Für Solarzellen werden bisher ausschließlich "anorganische" Materialien wie Silizium, Germanium oder Indium verwendet. Einige Wissenschaftler erforschen hingegen die Anwendung von "organischen" Materialien - wie Kunststoffe und Farben.
Organische Photovoltaik
Genauso einfach wie man heute bunte Folien bedruckt, wollen Ingenieure die Strom erzeugende Schichten eines Tages gleich meterweise produzieren. In einer Testanlage eines Fürther Unternehmens drucken Wissenschaftler erste Solarzellen. Die Lacke, die sie dafür verwenden, beinhalten spezielle Teilchen, wie zum Beispiel die Fularene. Ihre molekulare Struktur ähnelt der Form einer Kugel und ist für den Elektronentransport in der Zelle sehr wichtig. Da sie aus organischer Materie besteht, bezeichnet man diese Technologie auch als "Organische Photovoltaik“.
Gleich mehrere Zellen entstehen nebeneinander auf einer Folie. Die Länge ist frei wählbar und das Modul flexibel. Momentan werden nur ein bis zwei Prozent der Lichtenergie auch in Strom verwandelt. Noch zu wenig um daraus ein Produkt herzustellen. Verwandelt die Organische Photovoltaik eines Tages mehr als fünf Prozent des Sonnenlichtes in Strom, bietet das flexible Material allerdings eine Vielzahl neuer Einsatzmöglichkeiten. Photovoltaische Vorhänge und Markisen könnten dann nicht nur für Schatten, sondern auch für elektrischen Strom sorgen.
Dünnschicht-Technologie aus Döbeln
In einer Solarfabrik im sächsischen Döbeln fertigen Ingenieure große Solarzellen. Über zwei Mal zwei Meter sind die Abmaße der Strom erzeugenden Fläche. Um solche großen Module zu erzeugen, beschichten Ingenieure Glasplatten mit einer hauchdünnen Schicht aus Silizium. Bei dieser "Dünnschichttechnologie" benötigen die Techniker im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen nicht mal ein Hundertstel der Menge des Halbleiters.
Das spart Material und verringert die Kosten. Der Nachteil:
Der Wirkungsgrad liegt momentan nur bei etwa acht Prozent. Um ihn weiter zu erhöhen planen die Ingenieure in auf die erste Schicht in Zukunft eine zweite Siliziumschicht aufzutragen. So wollen sie bis 2010 die "Grid parity - oder auch Netzparität" erreichen. Das heißt, dann sind die Kosten für Solarstrom nicht mehr höher, als der Preis, den der Verbraucher bisher für den Strom aus der Steckdose zahlen muss.
Solarthermische Kraftwerke
In Südeuropa, Nordafrika und den USA sind in den nächsten Jahren mehrere Solarthermische Kraftwerke geplant. Solche Anlagen nutzen zur Stromproduktion allerdings keine Solarzellen, sondern große Spiegel. Die Spiegel werden in ein Gerüst montiert, dessen Querschnitt eine Parabel bildet.
Das ganze System wird dem Tagesverlauf der Sonne nachgeführt. Die reflektierten Sonnenstrahlen erhitzen ein Rohr, in dem Wasser verdampft. Der Dampf treibt eine Turbine und letztendlich auch einen Generator an, der dann Strom erzeugt.
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2013 / 3sat
