Forscher haben ein neues Verbundmaterial entwickelt, das Solarzellen passiv kühlt. Es soll ihre Effizienz um 12,9 Prozent steigern und die Lebensdauer mehr als verdreifachen können.
Solarzellen gelten als wichtiger Bestandteil der Energiewende. Doch wenn sie hoher Hitze ausgesetzt sind, funktionieren sie immer schlechter. Hohe Temperaturen beeinflussen zudem die Lebensdauer von Solarzellen. Gerade in heißen und sonnigen Regionen wie Saudi-Arabien ist das ein Problem.
Ein Forscherteam der KAUST-Universität hat kürzlich jedoch eine Lösung entwickelt: Eine neue Kunststoffbeschichtung, die Solarzellen ganz ohne Stromverbrauch passiv kühlt. Die Beschichtung besteht aus zwei einfachen Stoffen: Natriumpolyacrylat, einem günstigen Kunststoff, und Lithiumchlorid, das Wasser aus der Luft aufsaugt.
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Und genau das tut die Beschichtung in der Nacht. Sie saugt Feuchtigkeit auf und gibt sie am Tag langsam wieder an die Umgebung ab, wodurch Verdunstungskälte entsteht. Dadurch können die Solarzellen deutlich kühler bleiben.
Passiv-Kühlung erhöht die Lebensdauer von Solarzellen
Tests in der Wüste Saudi-Arabiens haben gezeigt, dass Solarzellen mit der neuen Beschichtung im Schnitt fast zehn Grad kühler waren als ohne. Der Stromertrag stieg den Forschern zufolge dadurch um über 12 Prozent. Gleichzeitig könne sich die Lebensdauer der Module um das Dreifache verlängern. Da die Passiv-Kühlung keine Energie benötigt, entstehen zudem keine zusätzlichen Stromkosten.
Die Technologie funktioniert nicht nur im Wüstenklima. Auch in den USA, unter ganz anderen Wetterbedingungen, habe sich die gleiche Wirkung gezeigt. Egal, ob bei Hitze oder Regen: Die Kühlfolie sorgt laut Untersuchung dafür, dass Solarzellen effizienter und langfristiger arbeiten.
Einfach in der Herstellung, groß im Effekt
Ein weiterer Vorteil: Die neue Kühlbeschichtung lässt sich ohne teure Spezialmaschinen herstellen. Sie wird einfach auf die Rückseite der Solarmodule geklebt und funktioniert dann viele Wochen lang ohne Wartung. Sogar nach einem Monat mit Regen blieb die Wirkung stabil. In Labortests konnte die Schicht eine Kühlleistung von über 370 Watt pro Quadratmeter erreichen.
Die Entwicklung zeigt, dass neue Materialien einen großen Unterschied machen können. Und das selbst dann, wenn keinerlei zusätzliche Technik verbaut werden muss. Das neue System ist zudem günstig, langlebig und benötigt keine zusätzliche Energie. Vor allem in trockenen und heißen Regionen könnte es die Solartechnologie dadurch erheblich verbessern.
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