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Weltweit effizienteste Solarzellen kommen aus Dresden

Firma Heliatek in Mickten Weltweit effizienteste Solarzellen kommen aus Dresden

Dem Unternehmen Heliatek aus Mickten ist es gelungen, die Forschung an sogenannten „organischen Solarzellen“ voran zu treiben. Die Firma konnte den Wirkungsgrad ihrer Solarstromtechnologie auf 13,2 Prozent steigern, dies bestätigte nun das Fraunhofer-Zentrum für Silizium-Photovoltaik in Halle.

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Biegsam, dünn, transparent, leicht – die neuen organischen Solarzellen sind leichter und umweltfreundlicher zu produzieren als herkömmliche Anlagen.

Quelle: PR

Dresden. Dem Unternehmen Heliatek aus Mickten ist es gelungen, die Forschung an sogenannten „organischen Solarzellen“ voran zu treiben. Die Firma konnte den Wirkungsgrad ihrer Solarstromtechnologie auf 13,2 Prozent steigern, dies bestätigte nun das Fraunhofer-Zentrum für Silizium-Photovoltaik in Halle. Der Anteil der Sonneneinstrahlung, welchen die Solarzellen in Elektrizität umwandeln können, wurde so auf einen neuen Rekordwert erhöht. Der vorherige Spitzenwert von 2012 lag noch bei zwölf Prozent – eine enorme Steigerung seit den Anfängen der Technologie zu Beginn des Jahrzehnts, als die mögliche Verstromung bei lediglich drei Prozent lag.

Im Gegensatz zu den klassischen und weit verbreiteten Solarzellen aus Silizium, verwendet das Unternehmen „Fulleren“ genannte Kohlenwasserstoffmoleküle, um aus Sonnenlicht Strom zu erzeugen. Dadurch ergeben sich nach Firmenangaben drei große Vorteile, gegenüber der Siliziumkonkurrenz. Zwar haben die bisherigen Solarzellen auf dem Papier mit Werten zwischen 16 und 17 Prozent eine höhere Effizienz, doch funktionieren die organischen Zellen vor allem bei schwachen Lichtverhältnissen, schlechter Witterung und ungünstigem Sonnenstand wesentlich besser. Durch ihren Schichtaufbau lässt sich darüber hinaus ein wesentlich breiteres Spektrum der Sonneinstrahlung in Strom um wandeln. Sie können grünes, rotes und nahinfrarotes Licht nutzen.

Der zweite Vorteil liegt in der Massenproduktion: Wie in einem Walzwerk, werden sie „rollenweise“ hergestellt. Auf eine Kunststoffbahn werden nacheinander die verschieden Schichten in einem Vakuum aufgetragen. Dabei gilt, je breiter die Bahn und umso größer die Rolle, desto niedriger die Produktionskosten. Im Vergleich dazu werden die herkömmlichen Solarmodule einzeln und unter hohem Energiebedarf gepresst.

Das Unternehmen plant auf dem Firmengelände ein größeres und demzufolge effizienteres Fabrikgebäude als bisher. Durch die gesteigerte Produktionsrate sind nicht nur die Kosten niedriger, sonder auch die sogenannte „energy-payback-time“. Dahinter verbirgt sich die Zeitspanne, in welcher ein Solarmodul Strom produzieren muss, bis es den Energieaufwand seiner Produktion „zurückgezahlt“ hat. Eine organische Solarzelle muss dafür drei Monate lang laufen – im Gegensatz zu den Siliziumzellen mit einer zweijährigen Laufzeit.

Schließlich sind die physikalischen Eigenschaften der neuartigen Solarzellen anders: Sie sind biegsam, leicht, benötigen keine Kühlung und sind bis zu einem gewissen Grad transparent. Hierdurch sind neue Einsatzgebiete denkbar. In Singapur befindet sich ein Pilotprojekt, bei dem das Dach über einem Weg dazu dient, die abendliche Beleuchtung zu versorgen. Das Heliatek-Firmengebäude produziert Strom durch Verbundglasfenster mit eingelassenen Solarzellen.

Die Firma kooperiert eng mit lokalen Bauunternehmen und Baustoffherstellern. In Zukunft sollen nicht nur die Dächer zur Solarstromerzeugung dienen, sondern beispielsweise auch die Fassaden. Aufgrund der Flexibilität des Materials können auch gebogene Flächen, wie Messehallen oder Hangars genutzt werden – ohne viel Aufwand und ohne die architektonische Form durch die typische Stufenanordnung bisheriger Solarmodule zu stören.

Paul Felix Michaelis

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