Forscher haben eine Kühlung für Solarzellen entwickelt, die die Stromproduktion um bis zu 40 Prozent erhöhen kann. Dazu kombinierten sie zwei Panels zu einem doppelseitigen Solarmodul und integrierten eine Nebelkühlung in der Mitte.
Die Kühlung von Solarzellen stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, um die Stromproduktion deutlich zu steigern. Zwar sind Solarzellen zentrale Bausteine der Energiewende, doch sie haben ein Problem: Hitze. Denn je höher ihre Temperatur, desto schlechter arbeiten viele Module. Das ist besonders in sonnenreichen und trockenen Regionen ein echtes Effizienzproblem.
Forscher aus den Vereinigten Arabischen Emiraten haben deshalb eine Methode entwickelt, um die Temperatur von Solarzellen durch eine sogenannte Nebelkühlung zu reduzieren. Diese versprüht Wasser aus einem geschlossenen Behälter, das daraufhin verdunstet und die Module kühlt. Der Dampf wird anschließen aufgefangen, um den Wasserverbrauch gering zu halten.
Bis zu 40 Prozent mehr Strom durch simple Solarzellen-Kühlung
Den Forschern zufolge konnte ihre Kühlung die Oberflächentemperatur der Solarzellen um rund 20 Grad reduzieren – von circa 60 auf knapp unter 40 Grad Celsius. In der Folge schoss die Stromproduktion deutlich nach oben. An heißen, aber wolkigen Tagen sei diese wiederum am höchsten ausgefallen.
Bei voller Sonneneinstrahlung konnte die doppelseitige Solarzelle aufgrund der Kühlung zudem rund 37 Prozent mehr Leistung liefern als eine klassisches Module. Im Vergleich zu einem bifizialen Modul ohne Kühlung war die Stromproduktion 16 Prozent höher. Laut Studie könnte das gekühlte Modul pro Jahr und circa 37 Prozent mehr Energie generieren als ohne Kühlung.
Kleine Maßnahme, großer Effekt
Die Kühlung der Solarzelle ist zwar mit einer Instandhaltung verbunden, wobei der Ertrag lediglich bei sehr hohen Temperaturen entschieden ist. Allerdings hält sich der damit verbundene Aufwand in Grenzen. Das System veranschaulicht zudem, dass es relativ simple Methoden gibt, um die Stromproduktion von Solaranlagen zu erhöhen.
Im großen Maßstab könnte die Technologie wiederum einen signifikanten Effekt haben. Vor allem in Regionen mit hohen Temperaturen könnten derart gekühlte Solarzellen bis zu dreimal mehr Strom generieren als in Mitteleuropa.
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