Neuer Solarzellen-Akku mit Rekordwirkungsgrad speichert Überschussstrom effizient

Mit einem Wirkungsgrad von mehr als 14 Prozent erreicht eine Kombination aus Solarzelle und Redox-Flow-Batterie einen Rekordwert. Gebaut haben sie Professor Song Jin, Experte für Batterien und die Nutzung von Solarenergie an der University of Wisconsin-Madison, und sein Team, zu dem auch Wenjie Li gehört. Der Wirkungsgrad gibt in diesem Fall den Prozentsatz an, der von der Sonnenenergie übriggeblieben ist, wenn man der Batterie Strom entnimmt. Vor zwei Jahren lag der Wirkungsgrad der Anordnung noch bei 1,7 Prozent.

Hochleistungszellen treiben die Kosten

Nicht nur das ist bemerkenswert, sondern auch die Herkunft der Dünnschicht-Solarzellen. Entwickelt haben sie Professor Jr-Hau He und sein Student Hui-Chun Fu an der King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabien. Es handelt sich um eine Hochleistungs-Dünnschichtzelle, die entsprechend teuer ist. Aus diesem Grund ist auch die Kombination nicht billig. Das stört Jin gar nicht. „Wir wollten zeigen, was möglich ist“, sagt er. Man könne auch preiswertere Module nehmen. Das würde den Wirkungsgrad nicht entscheidend beeinträchtigen.

Kapazität hängt von der Größe der Tanks ab

Redox-Flow-Batterien bestehe aus zwei Tanks, in denen sich Flüssigelektrolyte befinden. Diese speichern den Strom. Beim Laden strömt eine der beiden Flüssigkeiten durch die Batterie und nimmt Energie auf. Beim Entladen geht es umgekehrt. Die Kapazität dieses Batterietyps hängt nur von der Größe der Tanks ab. Die Solar-Batterie-Kombination könnte zuerst genutzt werden, um abgelegene Regionen mit Strom zu versorgen. Tagsüber wird die Batterie geladen. Parallel dazu kann ei Teil des Stroms genutzt werden, um beispielsweise Kühlschränke zu betreiben. Nach Einbruch der Dunkelheit springt die Batterie ein und liefert Strom zum Beleuchten und für andere Anwendungen.

Ausbau von Solarenergie wäre einfacher

Jin sieht auch die Möglichkeit, seine Kombi einzusetzen, um ein Dilemma aufzulösen. Oft wird Strom aus Sonne und Wind erzeugt, der keine Abnehmer findet. Diese Überschüsse könnte man, was vereinzelt auch schon geschieht, in Redox-Flow-Batterien speichern. Als Beispiel für das Dilemma nennt er Dänemark. Dort könnten Wind- und Solarstromanlagen nicht weiter ausgebaut werden, Weil das Netz instabil würde, wenn Flaute herrscht und die Sonne nicht scheint. Mit der Kombination aus Solarmodul und Batterie ließe sich das Problem lösen.

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