Extrem leichte Solarzelle für die ISS: Neuer Stromerzeuger für die Raumfahrt

Wären Konzentrator-Solarzellen nicht so teuer könnte man sie in sonnenreichen Gegenden viel häufiger antreffen, denn sie haben einen Wirkungsgrad von fast 50 Prozent. Entwickelt wurden sie am Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme in Freiburg, produziert werden sie von der französischen Soitec Group, die die Freiburger Fraunhofer-Ausgründung Concentrix Solar übernommen hat.

Solarzelle ist nur 1,7 Millimeter dick

Jetzt geht dieser Zelltyp einen völlig neuen Weg. Er erobert den Weltraum in einer Version, die Forscher an der Ben-Gurion University of the Negev im israelischen Be’er Scheva gemeinsam mit US-Kollegen entwickelt haben. Sie ist nur 1,7 Millimeter dick und entsprechend leichtgewichtig. Das ist der Grund dafür, dass die US-Weltraumbehörde Nasa an diesem neuartigen Stromerzeuger in höchstem Maße interessiert ist. Im Weltraum wird Strom fast ausschließlich aus Solarzellen gewonnen. Die heute eingesetzten sind um ein Vielfaches schwerer als die aus Israel. Da jedes Gramm Nutzlast bei einem Raketenstart tausende Dollar kostet sind vor allem kommerzielle Raumfahrtunternehmen an geringen Startgewichten interessiert.

Linsen konzentrieren das Sonnenlicht

Die Zelle aus Israel, die unter Federführung des mittlerweile emeritierten Professors Jeffrey Gordon entwickelt wurde, besteht aus einer aktiven Schicht, die nur einen Millimeter dick ist. Der Sonne zugewandt ist eine Matrix aus Konzentratorlinsen, die das Licht vielhundertfach verstärken. Es fällt auf die darunter liegenden Hochleistungssolarzellen, die teiltransparent sind. Darunter befindet sich ein Spiegel, der die Strahlen, die durchkommen, reflektiert, sodass sie ebenfalls zur -Stromerzeugung beitragen.

Der Markt für die neue Zelle ist enorm groß, weil die kommerzielle Raumfahrt, die bereits ein Milliardengeschäft ist, weiter wächst. Sie ist vor allem engagiert bei der Platzierung von immer neuen Satelliten für die Kommunikation und beispielsweise zur Erd- und Wetterbeobachtung. Alle dürften an der Zelle interessiert sein.

Nasa testet die neuen Solarzellen

Doch zunächst wird sie von der Nasa geprüft. Im kommenden Jahr fliegt sie als Nutzlast zur Internationalen Raumstation (ISS). Auf dem Weg dorthin und am Ziel ist sie hohen Belastungen durch Vibration und intensiven Strahlen ausgesetzt. Wenn sie das übersteht ist die Vermarktung wohl gesichert.

Via: Ben-Gurion University