Regenerieren sich Solarzellen bald selbst?

Professor Michael Strano (links) mit Team

Nicht selten steht die Natur Modell für technische Errungenschaften. Da erstaunt es kaum, dass auch bei der neusten Forschungsarbeit aus den USA, bei der Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) die Herstellung von sich selbst regenerierenden Solarzellen gelang, lichtempfindliche, Photosynthese relevante Pflanzenzellen als Blaupause dienten.

Sonnenstrahlen haben selbst auf Solarzellen eine zerstörende Wirkung. Deshalb verlieren diese mit der Zeit an Leistungsfähigkeit. Die von dem Chemieingenieur Prof. Michael Strano und seinem Team entwickelten „intelligenten“ Solarzellen, könnten jedoch die Solartechnik revolutionieren. Durch ihre autonome Zellerneuerung wird eine Abnahme ihres Wirkungsgrads verhindert und die Lebensspanne enorm erhöht.

Aufbau der Zellen

Die von den Forschern entwickelten Zellen bestehen im Wesentlichen aus mikroskopisch kleine Scheiben bildenden Phospholipiden, an die sich winzige Moleküle, die die Fähigkeit besitzen, Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln, andocken. Diese so genannten „Reaktionszentren“ befinden sich in einer Lösung, in der sie sich spontan an aus Kohlenstoff bestehende Nanoröhrchen heften, deren elektrische Leitfähigkeit tausendmal höher ist, als die von Kupfer. Die Nanoröhrchen richten die Phospholipid-Scheiben einheitlich in eine Richtung aus, sodass alle Reaktionszentren gleichzeitig dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Außerdem sammeln und kanalisieren sie den von den Reaktionszentren ausgehenden Elektronenfluss.

Durch Zugabe von Tensiden (Moleküle, die eine Mischung von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Eigenschaften ermöglichen) lösen sich die Zellkomponenten von einander. Werden die Tenside anschließend wieder entfernt, setzen sich die Zellkomponenten wieder perfekt ausgerichtet zu neuen Solarzellen zusammen.

Wann die ersten selbstreparablen Solaranlagen auf den Markt kommen, ist ungewiss. Besonders die Effizienz der Zellen ist noch nicht so gut, wie es sich die Forscher wünschen. Doch dies ist sicher nur eine Frage der Zeit.

Corinna Lang

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