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Regenerative/Alternative Energien | Photovoltaik

Photovoltaik

Solarstrom bei Regen?

09.05.2016

Regen drückt dem Photovoltaiker aufs Gemüt. Bei schlechtem Wetter rauscht die Stromerzeugung in den Keller. Doch aus China naht Rettung.

"Sommer, Palmen, Sonnenschein / was kann schöner sein?", summt der Photovoltaiker vergnügt, wenn er zu seinem solarzellengedeckten Dach blickt. Denn Stromerzeugung mit Solarzellen ist hauptsächlich eine Schönwettertechnologie.  Leider ist Deutschland kein Sonnenparadies. Statistisch gesehen regnet es hier an 190 Tagen im Jahr. Dann arbeiten die Sonnenkollektoren auf Sparflamme. Für die Schlechtwetterzonen dieser Welt bahnt sich eine Lösung an. Chinesische Wissenschaftler der Ocean University of China (Qingdao) und der Yunnan Normal University (Kunming) entwickelten eine Farbstoff-Solarzelle, die auch bei Regen Strom erzeugt. Das Forscherteam beschichtete die Solarzelle mit einem transparenten Film aus Graphen. Der Film besteht aus einer hauchdünnen Schicht aus Kohlenstoffatomen. Sie ist elektrisch leitfähig und mit frei beweglichen Elektronen angereichert. Jeder Regentropfen, der auf die Graphenschicht fällt, enthält negativ und positiv geladene Ionen. Am Berührungspunkt des Regentropfens mit der Graphenschicht werden die positiv geladenen Ionen gebunden. Dabei reichern sich im Wasser des Regentropfens die positiv geladenen Natrium-, Kalzium- und Ammoniumionen und im Graphen die frei beweglichen Elektronen an.  Bei diesem Prozess bildet sich eine Doppelschicht aus positiven Ionen und Elektronen. Deren Potentialdifferenz erzeugt Strom. Die Technologie ist noch nicht serienreif. Als problematisch erweist sich der geringe Salzgehalt der Regentropfen. Der Wirkungsgrad je Solarzelle liegt deshalb bei bescheidenen 6,5 Prozent. Doch das Prinzip klingt vielversprechend.

Blau: Wassertropfen, Grau: Graphen (Bild: Wiley-VCH)


Autor
Name: Jürgen Winkler