Für nächtliche Stromproduktion: Elektroingenieur rüstet Solarzellen auf

Solarzellen sind für Sonnenschein gemacht, daher der Name. An bedeckten Tagen sinkt die Energieausbeute bekanntlich rapide, nachts fällt sie steil auf die Null. Für Häuser ohne Anschluss ans Stromnetz bedeutet das oft, eine teure Batterie einzuschalten, die nach relativ kurzer Zeit wieder entsorgt werden muss. Tatsächlich leben ungefähr 1 Milliarde Menschen auf der Welt abseits der regulären Stromversorgung. An sie dachte Elektroingenieur Sid Assawaworrarit, als er mit seinem Team an seiner Erfindung bastelte. Nun ist sie da: die Solarzelle für »rund um die Uhr«.

Können Solarmodule auch nachts Strom erzeugen?

Der Generator wandelt Strahlungswärme in Strom um

Das US-Forscherteam an der kalifornischen Uni Stanford hat Solarzellen mit einem thermoelektrischen Generator ausgestattet, der viel länger hält als reguläre Batterien. Damit nutzt er den Effekt der nächtlichen Infrarotstrahlung: Die tagsüber vom Sonnenlicht aufgeheizten Module strahlen nachts Photonen ab und kühlen dabei wieder runter. Diese Strahlung geht im Nachthimmel verloren, wenn man sie nicht auffängt. In klaren Nächten, wenn die Wolken die IR-Strahlung nicht zurückwerfen, kommen dabei besonders hohe Temperaturunterschiede von mehreren Grad zum Tragen. Der Generator entzieht der aufgewärmten Umgebungsluft die Energie wieder und speist sie in die Leitungen ein.

Bis zu 2 Watt je Quadratmeter sind nachts möglich

Theoretisch kann ein solches System bis zu 2 Watt je Quadratmeter Nachtstrom liefern, wenn es entsprechend optimiert ist. Bei strahlendem Sonnenlicht liefern Solarmodule allerdings etwa 200 Watt pro Quadratmeter, also 100 Mal so viel Energie. Von einer grandiosen Stromernte ist die Generatorenlösung also weit entfernt, doch benötigen die meisten Menschen nachts ohnehin deutlich weniger Energie als tags. Und: Das System ist hauptsächlich für Haushalte gedacht, die sonst in der Nacht mit leeren Händen dastehen. Frei nach dem Motto, 2 Watt sind besser als nichts.

Ungefähr 10 Prozent des global erzeugten Stroms stammt aus Solarzellen. Das amerikanische Forscherteam vertritt die Ansicht, dass sich der weltweite Bedarf mit PV-Modulen zu 100 Prozent decken ließe, wenn es denn genug davon gäbe. So ist diese Neuentwicklung als Anstoß zu verstehen, bislang unbekannte Wege zu gehen, um die Entwicklungen voranzutreiben.