Forscher entwickeln selbstreinigende Solarzellen

Forscher der britischen Cardiff University und zwei chinesischer Universitäten haben eine neue Methode entwickelt, um Solarzellen energieeffizienter zu machen. Indem auf den Solarpanels winzige reliefartige Nanomuster angebracht werden, können sie mehr Sonnenlicht aufnehmen und sind außerdem schmutz- und wasserabweisend. Die Erkenntnisse wurden im International Journal of Nanomanufacturing veröffentlicht.

Falle für die Sonne

Die neue Methode soll bei zwei großen Problemen von Photovoltaik-Anlagen Abhilfe schaffen: Erstens spiegeln die Paneele normalerweise stark, so dass Sonnenlicht einfach wieder zurückreflektiert, statt absorbiert und in Energie umgewandelt wird. Zweitens werden sie schnell schmutzig durch herumfliegenden Staub, Sand, Vogeldreck und Wasserrückstände.

Die Forscher brachten nun mit einer speziallen Drucktechnik auf den Solarpanels reliefartige Nanomuster an. Dessen einzelne Bestandteile sind kleiner als die Wellenlänge des Lichts. Das führt dazu, dass einfallende Sonnenstrahlen in eine Art Falle geraten und nicht zurückreflektiert werden. Dadurch steht mehr Sonnenenergie für die Stromerzeugung in der Solarzelle zur Verfügung.

Lotusblume als Vorbild

Dasselbe Nanomuster verleiht der Oberfläche der Paneele die Eigenschaften von Lotusblumenblättern. Diese sind dafür bekannt, wasserabweisend zu sein. Partikel und Flüssigkeiten, die darauf landen, bleiben nicht haften, da sie keinen Halt finden. Wenn es regnet, rutschen Ablagerungen ab und die Solarplatte ist nach dem Regen sauber und trocken.

Das Forscherteam ist davon überzeugt, dass Solarzellen mit aufgebrachten Nanomustern die optimale Kombination sind, um Paneele nicht-reflektierend, selbstreinigend und damit erheblich energieeffizienter zu machen.