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Alt 13.07.2008, 23:10   #1   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
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Solarzellen der Zukunft: Weg vom Silizium

Photovoltaik ist etwas wundervolles: Die Sonne bestrahlt die Erde jeden Tag mit zigtausendfach mehr Energie als die Menschheit im gleichen Zeitraum verbraucht. Und man kann sie direkt in elektrischen Strom umwandeln.

Allerdings, und das ist der Haken an der Sache, benötigt die Produktion der derzeit gängigen Solarzellen auf Siliziumbasis beträchtliche Energiemengen und Ressourcen. Zuerst einmal muss das Silizium in elementarer Form gewonnen werden, üblicherweise durch Reduktion mit Kohlenstoff, wobei beträchtliche Mengen Kohlendioxid frei werden. Dann muss es aufgereinigt und für die Zellen mit dem besten Wirkungsgrad sogar noch mal zum Einkristall gezogen werden.

Ein Großteil der Kosten einer Solarzelle entfällt auf die Materialien und Investitionen in die Spezialanlagen, die zur Produktion nötig sind. Ein Riesentheater, das dazu führt, dass man bei diesen Zellen mit enormen Anstrengungen um das letzte Zehntelprozent Wirkungsgrad kämpfen muss: Wenn der EROIE (siehe hier) zu schlecht ist, kann man es auch gleich lassen.

Abbildung: Kostennachteil gegenwärtiger Photovoltaik. Quelle: EU-Kommission (pdf).

Neben der Produktion schlägt ein anderer Aspekt negativ bei der Energiebilanz zu Buche: Halbleitersolarzellen produzieren erst ab einer bestimmten Lichtstärke Strom[1], so dass ihr Betrieb in mittleren (sprich: unseren) Breiten erst bei extrem hohen Lebensdauern und hoher Effizienz wirklich etwas bringt.

Es gibt allerdings ein anderes Funktionsprinzip, das ohne Halbleiter auskommt: Die farbstoffbasierte Solarzelle, entwickelt 1991 im Lausanne und nach ihrem Erfinder Grätzel-Zellen genannt.




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Quelle: Fischblog - Naturwissenschaft und mehr

Geändert von Godwael (23.11.2008 um 02:56 Uhr)
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