Wieso heiße Solarpaneele nichts Schlechtes sein müssen

Je heißer Solarpaneele werden, desto ineffizienter werden sie. Denn mit zunehmender Hitze sinkt die Spannung, während die Stromstärke nur leicht steigt. Die Leistung, also das Produkt aus beiden, nimmt leicht ab.

Deshalb ist hinter PV-Anlagen immer etwas Raum, um eine Luftzirkulation zu ermöglichen. Die Paneele können nämlich im Hochsommer bis zu 80 Grad heiß werden. Forscher der Loughborough University in Großbritannien zeigten aber, dass die Wärme in speziellen "Solar-plus-Speicher"-Geräten die Leistung sogar steigern kann.

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Kombination aus PV und chmischen Speicher

Bei diesen Geräten werden "photoelektrochemische Zellen" (PEC) verwendet, die Stromerzeugung aus Sonnenenergie mit Stromspeicherung kombinieren. Solche PEC-Systeme wurden bisher hauptsächlich für die Erzeugung von Wasserstoff untersucht, da sie - ähnlich wie bei der Elektrolyse - die Energie in Form von Wasserstoff speichern können. Dabei erreichen sie eine Effizienz von mehr als 20 Prozent. Alternativ kann damit, wie bei herkömmlichen PV-Zellen, auch direkt Strom erzeugt werden.

Man kann sich diese Zellen als eine Kombination von PV-Zelle und elektrochemischen Zellen vorstellen. Der erzeugte Strom der PV-Zelle treibt Reaktionen in einem flüssigen Elektrolyten an, wodurch der Strom gespeichert wird und später wieder entnommen werden kann.

Wärme hilft Elektrolyten

Erwärmen sich diese Zellen, verbessert sich auch der Stromfluss darin, da der Elektrolyt in den Zellen leitfähiger wird. "Anstatt gegen die Hitze der Sonne anzukämpfen, zeigen unsere Forschungsergebnisse, dass wir sie nutzen können“, sagte der Hauptautor Dr. Dowon Bae in einer Aussendung. "Das stellt die herkömmliche Denkweise auf den Kopf und eröffnet uns neue Möglichkeiten, Solarstromspeichersysteme zu entwickeln, die unter heißen Bedingungen optimal funktionieren."

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Die Leistungssteigerung ist bis 45 Grad Celsius am stärksten, und flacht mit steigenden Temperaturen ab. Anders als bei Photovoltaik nimmt die Leistung allerdings nicht ab. Die Erkenntnis könnte bei der Konstruktion künftiger Solaranlagen von Vorteil sein, da Kosten für Kühlmaßnahmen eingespart werden können. Auch in heißen Klimazonen könne so die Stromausbeute von Solaranlagen verbessert werden, sagen die Forscher.