Transparente Solarpanels: Laden wir so künftig unsere Smartphones?
Koreanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, erstmals ein völlig transparentes Solarpanel zu entwerfen, welches irgendwann einmal ermöglichen könnten, dass die bloße Nutzung eines Smartphones ausreicht, um es zu laden.
- Völlig transparente Solarpanels in Südkorea entwickelt
- Möglich gemacht durch die Kombination von Nickeloxid-Halbleitern und Titandioxid
- In Smartphones eingesetzt könnten diese im laufenden Betrieb geladen werden
Neue Technologie mit vielen Einsatzmöglichkeiten
Angeführt von Professor Joondong Kim haben Wissenschaftler der koreanischen Incheon National University die erste vollständig transparente Solarzelle herstellen können. Es ist nicht das erste Mal, dass mit transparenten Panels experimentiert wird, aber im Gegensatz zu den bisherigen eher transluzenten Ergebnissen eröffnen sich jetzt durch die völlige Transparenz ganz neue Einsatzmöglichkeiten. So könnten transparente Solarpanels als Overlays auf den Fenstern von Bürokomplexen ebenso auftauchen wie in Autos und Fenster somit zu Energiequellen upgraden.
Natürlich würden aber auch alle mobilen Gerätschaften mit Displays davon profitieren können, so dass wir ein Smartphone in Zukunft lediglich in der Hand halten müssen, um dafür zu sorgen, dass es von Sonnenenergie geladen wird. Dabei bleibt zu berücksichtigen, dass die Effizienz generell bei solchen Panels so gering ist, dass Ihr keine Wunderdinge erwarten dürft. Ein Solar-Smartphone würde also eher dafür sorgen, dass sich die Akkulaufzeit verlängert und es nicht wirklich wieder aufgeladen wird.
Wir sind nach wie vor auf dem Weg, mehr und mehr auf erneuerbare Energiequellen umzusteigen und das klappt leider noch nicht so gut, wie es sein müsste, um die mittelfristigen Klimaziele erreichen zu können. Somit sind wir für jede Technologie dankbar, die uns dabei hilft, stärker von beispielsweise der Sonnenenergie zu profitieren.
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Völlige Transparenz: Möglich durch die Kombination von Titandioxid und Nickeloxid
Die Möglichkeiten dieser Energiequelle werden immer noch viel zu marginal ausgenutzt, was zum Teil auch daran liegt, dass die derzeit verfügbaren Panels noch nicht komplett transparent gefertigt werden können, weswegen sie auf Dächer, abgelegene Flächen etc. verbannt werden. Die Wissenschaftler der Incheon National University haben nun aber wie bereits erwähnt das Kunststück fertig gebracht, erstmals diese effektive und vollständig transparente Solarzelle herzustellen, die zu einem echten Gamechanger werden könnte.
Im Journal of Power Sources wurde ihre Studie nun veröffentlicht, in der auch näher erklärt wird, wie mittels einer neuen, innovativen Methode absorbiertes Licht in Strom umgewandelt werden kann. Das eingesetzte Titandioxid (TiO2) zeichnet sich dadurch aus, dass es nicht nur ein effektiver Halbleiter ist, sondern auch ungiftig, umweltfreundlich und als Rohstoff reichlich vorhanden ist. Nickeloxid (NiO) hingegen zeichnet sich durch hohe optische Transparenzeigenschaften aus und die Kombination von beidem ermöglicht diese neue Form der Solarpanels.
Wie bereits erwähnt ist es nicht das erste Mal, dass mit transparenten Panels experimentiert wird, bislang waren die jedoch stets eher milchig und damit als Fenster oder Display-Overlay ungeeignet. Mit dieser Technologie stoßen wir hier also ein ganz neues Tor auf, welches uns ein kleines bisschen hoffnungsvoller in die Zukunft blicken lassen sollte.
Quelle: Journal of Power Sources
Die Solarzellen sind transparent, weil sie UV-Licht absorbieren, Licht größerer Wellenlänge, also sichtbares und IR bei geringer Absorbtion passieren lassen. Im verlinkten Artikel wird ein Wirkungsgrad von 2,1 % beschrieben. Undurchsichtige monokristalline Solarzellen für sichtbares Licht können bis zu 22% Wirkungsgrad erreichen, also mehr als das Zehnfache.
Zwar stände, anders als bei undurchsichtigen Solarzellen der gesamte Frontbereich eines Smartphones zur Verfügung, aber da normales Fensterglas UV-Licht stark absorbiert, ist UV-Licht (glücklicherweise) in Innenräumen kaum vorhanden, kann dort also auch nichts aufladen. Da man bei vielen Geräten den Bildschirminhalt im prallen Sonnenlicht kaum erkennt, es also unattraktiv ist dort die Geräte zu nutzen, wird auch in Freien kaum ein Gerät geladen werden und selbst wenn, wird die Ladeleistung für den Bedarf eines Smartphones nur bescheiden sein.
Zwar könnte man sich die Solarzellen als Ersatz für normale Fensterscheiben vorstellen, aber bei maximaler Sonnenintensität, wenn die Sonne mittags hoch am Himmel steht, ist der Einfallwinkel sehr flach was ungünstig für die Energiegewinnung ist. Herkömmliche Solarzellen auf dem Dach, mit höherem Wirkungsgrad werden dann beinahe unter optimalen 90 Grad angestrahlt, was eine bessere Energieausbeute ergeben dürfte, selbst wenn die Fläche deutlich kleiner ist.
Die Morgen- und Abendsonne und in nördlichen Breiten auch darüber hinaus könnte so zwar ergänzend genutzt werden, wenn Abschattung durch Nachbargebäude nicht wieder einen Strich durch die Rechnung machen.
Fazit: eine in Nischenbereichen sicher interessante Entwicklung, aber meiner Einschätzung nach nicht "disruptiv" im Bereich solarer Energiegewinnung.
Gerade bei öffentlichen Bauherren sehe ich schon seit einiger Zeit einen Rückgang der Solarzellen auf dem Dach. Gerade der öffentliche Auftraggeber sollte da ja mit gutem Beispiel vorangehen, das ist aber leider immer weniger der Fall. Solarzellen als Ersatz für Fensterscheiben wäre eine gute Idee, müsste aber halt aufgrund des noch hohen Preises zunächst bei öffentlichen Bauaufträgen unterstützt werden. Und da sehe ich selbst langfristig nicht die geringste Chance. Themen wie Nachhaltigkeit, aber auch die Unterstützung regionaler Firmen oder Industrie sind praktisch Fremdwörter im öffentlichen Bauwesen.
Halte ich für keine gute Idee. Wenn sowas kommt, würden die Leute sicherlich reihenweise anfangen ihre Smartphones (die weiterhin Li-Ionen Akkus verwenden!) in die pralle Sonne zu legen... den OLED-Displays dürfte das dann auch alles andere als gefallen ^^
Würde mich freuen, finde die Solartechnik einfach gut, dazu muss sie dann aber auch bei wenig Licht funktionieren. Habe selbst die Tissot Connect und danken seit Mitte Oktober von 8 Batterie-Strichen nur 2 verloren, trotz dauerndem Bluetooth, Vibrationsmotor und Benachrichtigungen. Wenn man sich auch. Selbst Mittags zu Hause ohne Licht an habe ich von 8 Solarbalken 3 erreicht ist also auch sehr effizient.
Von daher würde ich sowas am Handy begrüßen, wenn es funktioniert