Die Kosten für Solaranlagen sind in den vergangenen Jahren um mehr als 90 Prozent gesunken. Solarkraft ist damit zu einer erschwinglichen erneuerbaren Energiequelle geworden, vor allem für abgelegene oder schwer erreichbare Gegenden. Problematisch ist jedoch, dass an bewölkten oder regnerischen Tagen kein Solarstrom generiert werden kann – zumindest bisher. Forscher der Soochow-Universität in China haben einen neues Solarmodul entwickelt, das aus Regentropfen Energie erzeugen kann – und das sogar nachts. Mit dieser Entwicklung könnte eines der größten Hemmnisse für die Solarenergie obsolet werden.
Das System nutzt zwei transparente Polymerschichten, die über der Solarzelle liegen, die in herkömmlichen PV-Modulen verwendet wird. Wenn Regentropfen darauf fallen und an der Oberfläche entlangfließen, wird durch die Reibung eine geringe statische elektrische Ladung erzeugt. Außerdem ist die Oberfläche gerillt, sodass mehr Licht in das Panel reflektiert werden kann. In der Vergangenheit wurde bereits mit ähnlichen Vorrichtungen, den sogenannten triboelektrischen Nanogeneratoren – kurz „Tengs“ –, experimentiert. Die Version aus Soochow unterscheidet sich von diesen aber durch eine zusätzliche Polymerschicht, die als Elektrode sowohl für die Teng- als auch die Solarzelle dient und damit Komplexität und Kosten des Systems drastisch reduziert.
Das Forscherteam hat mit seinem Konzept aber noch weit mehr vor: Die Technologie soll auf recht futuristisch anmutende Weise implementiert werden, abseits von Solarpanels. „Unser einzigartiges Gerätedesign ermöglicht technologische Leichtgewichte. In Zukunft werden wir diese in mobile und flexible Geräte wie elektronische Kleidung integrieren“, so Baoquan Sun von der Soochow-Universität in der Fachzeitschrift ACS Nano.
Hybride Technologie als Triebkraft für E-Mobilität?
Die Forscher in Soochow sind mit ihrem Ansatz, die Solarkraft aufzumöbeln, nicht allein. Eine andere chinesische Forschungsgruppe, Advanced Energy Materials, arbeitet an einem hybriden Panel-System, das neben Sonnen- auch Windenergie erzeugen kann. Und auch andernorts werden bereits Solarmodule in Oberflächen implementiert, zum Beispiel auf Gehwegen oder in den Bausteinen von Gebäuden.
Es ist nicht überraschend, dass vor allem chinesische Forscher in dem Feld die Nase vorn haben. In China findet zurzeit ein regelrechter „Solarrausch“ statt: 2017 hat das Land mehr als 130 Milliarden US-Dollar in Solarprojekte investiert. Dies ist zum Teil eine Antwort auf allgemein steigende Energiebedarfe, steht aber auch in Verbindung mit der steigenden Nutzung von E-Fahrzeugen auf den Straßen. Und vielleicht könnte das leichtgewichtige, vielseitige System den Fahrzeugen ermöglichen, selbst Strom zu erzeugen – egal, ob durch Sonne, Wasser oder Wind. Und Solarmodule in der Straße könnten durch Induktion die Fahrzeuge während des Fahrens aufladen.
Derzeit wird durch die Hybrid-Technologie noch nicht ausreichend Strom erzeugt, um ihren Einsatz in gängigen Solarmodulen, geschweige denn in futuristischer Elektro-Kleidung oder E-Fahrzeugen zu rechtfertigen. Nichtsdestotrotz ist das Ganze auf jeden Fall ein Schritt in die richtige Richtung, um Solarmodule attraktiver zu machen, vor allem in kälteren, windigen und regnerischen Regionen.
Dieser Artikel ist eine Übersetzung von Lydia Skrabania. Das Original erschien auf unserer englischen Seite.
