Solarzellen mit Knubbel sollen mehr Energie ernten

Eine Solarzelle mit der Oberfläche einer Luftpolsterfolie soll mehr Energie ernten als eine mit einer glatten Oberfläche. Das haben zumindest Berechnungen von Forscher*innen der Abdullah Gül Universität in der Türkei ergeben. Sie sagen eine Effizienzsteigerung von 36 bis 66 Prozent vorher, je nach Polarisation des Lichts.

Solarzellen haben normalerweise eine glatte Oberfläche. Dieses Design funktioniert am besten, wenn Sonnenstrahlen vertikal auf die Zellen fallen. Solarpaneele sind daher in der Regel zur Sonne hin geneigt, um die beste Effizienz herauszuholen. Je nördlicher oder südlicher man sich auf der Erde befindet, desto größer ist der Neigungswinkel. Nur am Äquator zeigen die Paneele direkt nach oben.

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Winkelabdeckung liegt bei 82 Prozent

Durch die halbkugelförmigen Ausbuchtungen könnten allerdings Lichtstrahlen, die eher seitlich einfallen, besser in Strom umgewandelt werden. Die Winkelabdeckung lag bei bis zu 82 Prozent, was bedeutet, dass auch Sonnenstrahlen zur Energiegewinnung genutzt werden können, die fast waagrecht auf die Solarzelle scheinen. 

Das Forschungsteam untersuchte in ihrer Simulation auch Photovoltaikzellen, deren Oberfläche mit Halbzylinder überzogen wurde. Diese waren zwar immer noch effizienter als glatte Solarzellen, das halbkugelförmige Design war allerdings um weitere 13 bis 21 Prozent besser.

Ideal für tragbare Elektronik

Während das Team zwar noch keine echten Solarzellen mit einer Knubbeloberfläche gebaut hat, gibt es bereits einige Ideen, wo sie verwendet werden können. Die Forscher*innen sehen Anwendungsbereiche bei Geräten, wo eine flexible Lichterfassung notwendig ist, etwa bei tragbarer Elektronik.