Obwohl Solarmodule zur Stromerzeugung Sonnenlicht benötigen, kann Hitze die Effizienz der Solarzellen beeinträchtigen. Ein Forscherteam aus Südkorea hat eine überraschende Lösung gefunden: Fischöl.
Um eine Überhitzung der Solarzellen zu verhindern, haben Forscher entkoppelte Photovoltaik-Thermosysteme entwickelt, die Flüssigkeiten verwenden, um überschüssige Wärme und Licht zu filtern. Durch die Eliminierung von ultraviolettem Licht, das die Solarzellen überhitzen kann, können Flüssigkeitsfilter die Solarzellen kühl halten und gleichzeitig die Wärme für die spätere Nutzung speichern.
Entkoppelte Photovoltaik-Thermosysteme verwenden traditionell Wasser oder Nanopartikellösungen als Flüssigkeitsfilter. Das Problem besteht darin, dass Wasser und Nanopartikellösungen ultraviolette Strahlen nicht besonders gut filtern.
Entkoppelte Photovoltaik-Thermosysteme nutzen Flüssigkeitsfilter, um ineffektive Wellenlängen wie ultraviolette, sichtbare und nahinfrarote Strahlen zu absorbieren. Wasser, ein beliebter Filter, kann ultraviolette Strahlen jedoch nicht effektiv absorbieren, was die Leistung des Systems einschränkt. – Korea Maritime University (KMOU). Ein Forscherteam von CleanTechnica erklärte dies.
Das KMOU-Team stellte fest, dass Fischöl überschüssiges Licht sehr gut herausfiltert. Während die meisten wasserbasierten Entkopplungssysteme einen Wirkungsgrad von 79,3 % erreichen, erreichte das vom KMOU-Team entwickelte fischölbasierte System einen Wirkungsgrad von 84,4 %. Zum Vergleich: Das Team maß eine netzunabhängige Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 18 % und ein netzunabhängiges Solarthermiesystem mit einem Wirkungsgrad von 70,9 %.
„[Fischöl-]Emulsionsfilter absorbieren effektiv ultraviolette, sichtbare und nahinfrarote Wellenlängen, die nicht zur Energieerzeugung von Photovoltaikmodulen beitragen, und wandeln sie in Wärmeenergie um“, heißt es im Bericht des Teams.
Entkoppelte Photovoltaik-Thermosysteme können sowohl Wärme als auch Strom erzeugen. „Das vorgeschlagene System kann sogar unter bestimmten Anforderungen und Umgebungsbedingungen betrieben werden. So kann beispielsweise im Sommer die Flüssigkeit im Flüssigkeitsfilter umgangen werden, um die Stromerzeugung zu maximieren, und im Winter kann der Flüssigkeitsfilter Wärmeenergie zum Heizen gewinnen“, berichtet das KMOU-Team.
Angesichts der steigenden Nachfrage nach erneuerbaren Energien arbeiten Forscher unermüdlich daran, Solarenergie erschwinglicher, nachhaltiger und effizienter zu machen. Robuste Perowskit-Solarzellen sind hocheffizient und erschwinglich, und Silizium-Nanopartikel können niederenergetisches Licht in hochenergetisches Licht umwandeln. Die Ergebnisse des KMOU-Teams stellen einen weiteren Schritt hin zu erschwinglicherer Energieeffizienz dar.
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