Solarenergie soll in Zukunft nicht nur effizienter und billiger sondern auch kleiner werden. Wissenschaftler in aller Welt arbeiten an der Miniaturisierung und Flexibilisierung der Solarzellen. Denn wenn die Technik weiter alltagstauglich werden soll, darf sie nur noch im Ausnahmefall zum bestaunten „Hingucker“ werden.

Stromerzeugender Autolack
Sonnenbetriebene Autos mit großen Flügeln oder riesigem Dach für mehrere Quadratmeter Solarzellen könnten bald der Vergangenheit angehören. Denn Ingenieure arbeiten zur Zeit daran, Farbstoffe – also auch Autolacke – nach Vorbild der Photosynthese für die Stromproduktion nutzbar zu machen. Dazu werden spezielle Farbpigmente, die Licht absorbieren, mit einer Halbleiterflüssigkeit gemischt. Fällt nun Licht auf die Mixtur und wird ein Verbraucher angelegt, dann fließt Strom. Dieses einfache Prinzip könnte theoretisch den Autolack und auch alle anderen Farbstoffe revolutionieren. Und das Besondere: Die fahrende Solarzelle sieht aus wie ein ganz normales Auto und kann trotzdem einen Teil seiner Energie kostenlos aus der Sonne tanken. Nur serienreif ist es leider noch nicht.

Unsichtbare Solarzellen

	Photovoltaik-Anlage als Fassade © UVS / SMA Regelsysteme

Fensterscheiben zur Stromerzeugung zu nutzen, wäre äußerst praktisch: Sie sind überall vorhanden, bedecken zumeist große Flächen und sind häufig sonnenbeschienen. Doch damit man weiterhin den Durchblick behält, darf der integrierte Halbleiter nur wenige Tausendstel Millimeter dick und nahezu unsichtbar sein. Die Lösung bieten die so genannten Dünnschichtzellen, bei denen ein Trägermaterial, in diesem Fall Glas, hauchdünn mit Silizium bedampft wird. Die erzeugte Leistung ist zwar nicht mit herkömmlichen Solarzellen vergleichbar, doch könnten auf diese Weise ganze Bürofassaden umweltfreundlich zur Stromerzeugung genutzt werden.

Kühlschrank in der Wüste
Derzeit tüfteln zwei deutsche Firmen an der Entwicklung eines mobilen Solarkühlschranks für Impfstoffe. Der Grund: Gerade in den ärmeren Ländern dieser Welt ist der Transport lebensnotwendiger Medikamente über weite Entfernungen schwierig. Denn für die lückenlose Kühlkette ist eine ständige Stromversorgung notwendig, die aber durch die fehlende Infrastruktur häufig nicht gewährleistet ist. Eine Kühlbox mit Solarzellen wäre die Lösung. Diese soll nicht mehr als zehn Watt Strom verbrauchen und durch eine neuartige Vakuum-Isolation wenig Kälteverluste aufweisen. Für wolkige Tage und die Nacht steht eine aufladbare Batterie zur Verfügung. Außentemperaturen von 32 Grad Celsius hat der Behälter im Test bereits stand gehalten und an der Verbesserung wird weiter gearbeitet.

Solarzellen auf Höhenflug

	Helios © DFRC / NASA

Im August 2001 machte sich Helios auf, die Atmosphäre zu erkunden: Das ferngesteuerte Solarflugzeug der NASA erreichte eine Höhe von fast 30 Kilometern und stellte damit einen Weltrekord für nicht raketengetriebene Luftfahrzeuge auf. 65.000 Silizium-Solarzellen waren auf den Flügeln montiert und lieferten die Energie für das fast 600 Kilogramm schwere Flugzeug. Immerhin 28 PS brachte der Elektroantrieb damit zustande. Und der nächste Rekord soll 2006 aufgestellt werden. Dann nämlich wollen Schweizer Techniker mit ihrem bemannten Sonnenflugzeug „Solar Impulse“ nonstop um die Welt fliegen. Eine technische Herausforderung, die durch Nanotechnologie, flexible Solarzellen und Leichtbauweise verwirklicht werden soll. Geplant sind 60 Meter Spannweite und 150 Quadratmeter Flügelfläche, damit tagsüber genug Strom für die Nacht produziert werden kann.