Solare Photovoltaik wird durch die Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität gewonnen – und Forscher am Imperial College London haben ein neues blattähnliches Design entwickelt, um mehr Strom zu erzeugen. Die neue Photovoltaik-Blatt (PV)-Technologie verwendet kostengünstige Materialien und könnte Technologien der nächsten Generation inspirieren.
- Forscher des Imperial College London haben eine neue, von Blättern inspirierte Photovoltaik (PV)-Technologie vorgestellt.
- Dieses innovative PV-Blattdesign erzeugt mehr als 10 % mehr Strom im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen.
Eine Reihe von Experimenten hat gezeigt, dass ein PV-Blatt mehr als 10 % mehr Strom erzeugen kann als herkömmliche Sonnenkollektoren, die bis zu 70 % der eingehenden Sonnenenergie an die Umwelt abgeben. Das neue, am Imperial entwickelte PV-Blatt-Design könnte außerdem mehr als 40 Milliarden Kubikmeter Süßwasser pro Jahr erzeugen.
Dieses Design macht Pumpen, Ventilatoren, Steuereinheiten und teure poröse Materialien überflüssig, kann zusätzliches sauberes Wasser und Wärmeenergie erzeugen und sich an die Umgebungstemperatur und Schwankungen der Sonneneinstrahlung anpassen.
Inspiration aus der Natur
Ein typisches Pflanzenblatt besteht aus mehreren Strukturen, die es dem Blatt ermöglichen, durch einen Prozess namens Transpiration Wasser von den Wurzeln zu den Blättern zu transportieren. Das PV-Leaf-Konzept ist von Pflanzenblättern inspiriert und ahmt den Transpirationsprozess nach, so dass sich das Wasser bewegen, verteilen und verdunsten kann. Naturfasern ahmen die Blattaderbündel nach, während Hydrogele die Schwammzellen imitieren, so dass ein PV-Blatt die Wärme von PV-Solarzellen effektiv und kostengünstig ableiten kann.
Dr. Gan Huang, Honorary Research Fellow an der Fakultät für Chemieingenieurwesen und Autor der Studie, sagte: “Dieses innovative Design hat ein enormes Potenzial, die Leistung von Solarzellen erheblich zu verbessern, und ist gleichzeitig kostengünstig und praktisch.”
Professor Christos Markides, Leiter des Clean Energy Processes Laboratory und Autor der Studie, sagte: “Die Umsetzung dieses innovativen blattähnlichen Designs könnte dazu beitragen, die globale Energiewende zu beschleunigen und gleichzeitig zwei dringende globale Herausforderungen zu bewältigen: den Bedarf an mehr Energie und frischem Wasser.”
Der Artikel High-efficiency bio-inspired hybrid multi-generation photovoltaic leaf wurde in Nature Communications veröffentlicht.