Panorama

Solarzellen als schwimmende Energielieferanten

Planen, die Wasserreservoirs abdecken und gleichzeitig Strom erzeugen? Flachdächer mit bereits integrierten Solarzellen? Mit der Entwicklung flexibel biegsamer, organischer Solarzellen entstehen neue Möglichkeiten, Photovoltaikanlagen einzusetzen.

Foto: Jardon Kelly / Unsplash

Der große Unterschied zu herkömmlichen Solarzellen besteht bei organischen Solarzellen im Material der Halbleiter. Über die Halbleiter wird die Energie der Sonnenstrahlen in Strom umgewandelt. Bei herkömmlichen Solarzellen bestehen sie normalerweise aus nicht biegsamem kristallinem Silizium. Durch die Verwendung von Kohlenstoffverbindungen als Material für die Halbleiter sind organische Solarzellen äußerst dünn und biegsam. So können Folien oder Planen mit Solarzellen beschichtet werden ohne ihre Flexibilität zu verlieren.

Umweltfreundlich, günstig und vielseitig einsetzbar

Dadurch bietet die Technologie viele neue Anwendungsmöglichkeiten, die derzeit entwickelt und erforscht werden. Im Fokus eines Forschungsprojekts des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) steht aktuell die Verwendung zur Abdeckung von Wasserreservoiren. Diese könnten unter luftdichten, mit Solarzellen beschichteten Folien vor Verschmutzung, beispielsweise durch Algen, und Verdunstung geschützt werden, während gleichzeitig Strom hergestellt wird. So würde der Einsatz von Chemie oder Pumpen zum Schutz des Wassers überflüssig werden. Interessant ist die Technologie aber auch für Hausbesitzer: Die organischen Solarzellen könnten in Abdeckungen für Flachdächer direkt integriert werden, Kosten für die Installation von Photovoltaikmodulen würden so gespart werden.

Die industrielle Fertigung organischer Solarzellen soll dabei nach aktuellen Einschätzungen günstiger werden als die Produktion herkömmlicher Technologien. Da die Halbleiter keine Schwermetalle enthalten und umweltfreundliche Folien als Basis verwendet werden können, ermöglicht die Verwendung organischer Solarzellen die Herstellung umweltfreundlicherer Photovoltaikanlagen. Mit Solarzellen beschichtete Folien sind einfach zu transportieren und zu installieren, wodurch ebenfalls Kosten und Energie gespart werden können.

Eine zukunftsträchtige Technologie

Momentan haben organische Solarzellen noch eine geringere Lebensdauer als herkömmliche Solarzellen. Auch ihre Effizienz, also der Anteil der Sonnenstrahlen, der in Strom umgewandelt wird, liegt zurzeit noch hinter den herkömmlichen Technologien zurück. Allerdings zeigen sich Experten zuversichtlich, dass Entwicklungen im Bereich der organischen Photovoltaik schnell voranschreiten werden und Haltbarkeit sowie Effizienz gesteigert werden können. Erste Praxistests des Forschungsprojekts „Organische Photovoltaik zur Abdeckung von Wasserreservoiren“ (H2OPV) am ISE in Freiburg laufen bereits erfolgreich.

 

Quellen: Meldung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)