Fensterglas erzeugt Sonnenstrom

Die Sonne ist die größte und beste Energiequelle, die der Menschheit zur Verfügung steht. Im Prinzip. Tatsächlich aber lässt sich mit Solarzellen nur für sehr viel Geld effizient Strom erzeugen. Viel einfacher wäre es, wenn die Technologie so simpel wie ein Fenster oder eine Dachverglasung verwendet werden könnte.

Ein Prinzip, dem Ingenieure von der US-Elitetechnikschmiede MIT (Massachusetts Institute of Technology) um Teamleiter Marc Baldo nun einen gewaltigen Schritt näher gekommen sind – indem sie das Sonnenlicht konzentrieren. Doch anders als bisherige Verfahren, die mit Linsen oder Spiegeln Strahlung fokussieren, setzt Baldo auf neue Werkstoffe: Auf ein nur ein Millimeter dickes Glas dampfen die Forscher einen speziellen Farbstoff, der sechs tausendstel Millimeter dünn ist. In dieser Schicht fangen die Moleküle das Sonnenlicht nur in einem engen Wellenlängenbereich auf und geben es anschließend sofort wieder ab. Allerdings in alle Richtungen und vor allem zu den Seiten. An den Fensterkanten trifft die Strahlung dann quasi konzentriert auf dort aufgeklebte Solarzellen, die Strom erzeugen.

Die MIT-Forscher konnten mit solchen Glas-Farbstoffelementen sechs Prozent des Sonnenlichts in nutzbare Energie umwandeln. Mit weiteren Farbstoff-Schichten ließ sie die Effizienz noch weiter steigern, weil die Strahlung in zusätzlichen Wellenlängen-Bereichen aufgefangen werden kann. Ein gewöhnliches Fenster könnte so bereits Strom erzeugen.

Und weil ein Teil des Lichts durch diese Scheibe tritt, könnten sogar weitere herkömmliche Solarzellen nachgeschaltet werden – um noch die letzte Reststrahlung zu nutzen. Auch bestehende Photovoltaik-Anlagen ließen sich so einfach „aufrüsten“ und ihre Effizienz um 50 Prozent steigern. Weil die Farbstoffe unabhängig vom Sonnenstand mehr Licht aufnehmen als bisherige Zellen.

Baldo und sein Team gehen davon aus, dass die „Photovoltaik-Fenster“ sich innerhalb der nächsten drei Jahre kostengünstig herstellen lassen. Die Schichten würden nur auf Glas aufgedampft. Die Strom erzeugenden Halbleiter-Elemente fänden sich nicht mehr über der gesamten Fläche, sondern nur über einen schmalen Bereich am Fensterrand. Das alleine würde die Kosten für Photovoltaik-Anlagen enorm reduzieren.