Der Klimawandel erfordert Lösungen für eine kohlenstofffreie Zukunft und neue innovative Methoden zur Erzeugung von grüner Energie.
Ein neuer Durchbruch öffnet die Türen zu personalisierter nachhaltiger Energie.
Eine neue Studie hat den Weg zur Erschwinglichkeit und Produktion der ersten unsichtbaren Solarzellen durch die Verbindung einzigartiger Eigenschaften von Titandioxid (TiO2) und Nickeloxid (NiO) eröffnet. Dank ihrer „unsichtbaren“ oder transparenten Beschaffenheit können die Solarzellen in Fenster, Fahrzeuge, Handy-Bildschirme und andere Alltagsprodukte integriert werden.
Professor Joondong Kim und Kollegen von der Incheon National University in Südkorea veröffentlichten ihre Ergebnisse im Januar 2021 im Journal of Power Sources. Das Team hob hervor, dass TiO2 ein idealer Halbleiter für Solarzellen ist, da es unsichtbares ultraviolettes Licht absorbiert und gleichzeitig sichtbares Licht durchlässt. Außerdem ist es umweltfreundlich und daher leichter zu verwenden.
Die Studie könnte eine Innovationswelle im Bereich der photovoltaischen Zellen (PVC) auslösen. Die derzeitigen Solarzellen sind in der Regel undurchsichtig, was bedeutet, dass sie nur auf Dächern und in abgelegenen Solarparks eingesetzt werden können. Diese Einschränkungen motivierten Professor Joondong Kim und seine Kollegen, neue Materialien zu finden. Ihre Ergebnisse waren ermutigend: Mit einem Wirkungsgrad von 2,1 % war die Leistung der Zelle recht zufriedenstellend, wenn man bedenkt, dass sie nur einen kleinen Teil des Lichtspektrums abdeckt. Die Zelle war außerdem sehr reaktionsschnell und funktionierte auch bei schlechten Lichtverhältnissen. Außerdem wurden mehr als 57 % des sichtbaren Lichts durch die Zellschichten hindurchgelassen, was der Zelle ihren transparenten Aspekt verleiht.
Den Forschern gelang es auch zu demonstrieren, wie die Solarzellen einen kleinen Motor antreiben können. Prof. Kim unterstrich dies: „Obwohl diese innovative Solarzelle noch in den Kinderschuhen steckt, deuten unsere Ergebnisse stark darauf hin, dass weitere Verbesserungen für die transparente Photovoltaik möglich sind, indem die optischen und elektrischen Eigenschaften der Zelle optimiert werden.“
Das Forscherteam hofft, den Wirkungsgrad der Solarzellen in naher Zukunft noch verbessern zu können.
Das Potenzial dieser Technologie für die Zukunft der sauberen Energie liegt auf der Hand: Durch ihre Integration in eine breite Palette alltäglicher Materialien öffnet sie die Tür zu personalisierter grüner Energie in allen Sektoren.
