Hocheffiziente Solarzellen sollen Strom in Innenräumen erzeugen

Orte mit viel direkter Sonneneinstrahlung eignen sich besonders gut, um dort Solarzellen für die Stromerzeugung aufzustellen. Gänzlich anders verhält es sich mit künstlichem Licht, das etwa von Lampen erzeugt wird. Normalerweise wird dieses Licht aufgrund seines eingeschränkten Spektrums nämlich nicht effizient in elektrische Energie umgewandelt. Litauische Forscher haben nun aber eine neue Solarzelle erfunden, die genau das können soll.

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Geräte könnten im Büro aufgeladen werden

Die neue Zelle kann mit dem eingeschränkten Lichtspektrum von künstlichem Licht umgehen. Dazu haben die Forscher einen organischen Halbleiter mit Perowskit kombiniert. So haben sie es geschafft, eine Effizienz von 37 Prozent bei der Umwandlung von LED-Licht mit einer Lichttemperatur 3.000 Kelvin zu erreichen.

Die Beleuchtungsstärke im Labor entsprach dabei 1.000 Lux - etwa so viel Licht, wie man an einem gut beleuchteten Arbeitsplatz am Schreibtisch hat. Draußen ist es an einem eher bewölkten Tag etwa so hell. Zum Vergleich: An einem sonnigen Tag hat es im Schatten im Sommer etwa 10.000 Lux, direkt im prallen Sonnenlicht sind es rund 100.000 Lux. 

Die Indoor-Solarzellen sind allerdings auf die LED-Beleuchtung in Innenräumen angepasst, im Freien sinkt ihre Effizienz wiederum. Dort liegt sie nur noch bei 19,1 Prozent, also sogar etwas niedriger als bei einer modernen Photovoltaikanlage.

IoT-Technologien mit Strom versorgen

„Perowskit-Photovoltaikzellen für den Innenbereich können in Smartphones, Taschenlampen und andere elektronische Geräte integriert werden. Sie können bei künstlichem Licht Strom erzeugen. Mithilfe von IoT-Technologien (Internet of Things) kann dieser Strom genutzt werden, um den Betrieb von Geräten effizienter zu machen und den Energieverbrauch zu optimieren“, so Asta Dabulienė, leitende Forscherin in einer Pressemitteilung.

Gerade kleine Sensoren, die an Uhren oder smarten Messgeräten in unserem Zuhause befestigt sind, würden im Idealfall mit einer kleinen Solarzelle betrieben. Weil in unseren Innenräumen allerdings zu wenig Licht ist, müssen dafür derzeit Batterien verwendet werden. 

Die neue Solarzelle, die aus einer Schicht Perowskit und einer Thiazol-Verbindung besteht, könnte das nun ändern. Thiazol ist eine chemische Verbindung - ein sogenannte Aromat, das in Kohlenwasserstoffringen Stickstoff und Schwefel eingelagert hat.