US-Forscher entwickeln farbige Photovoltaik-Fensterscheiben

Forscher der Rice University in Houston (Texas) haben so genannte lumineszierende Solarkonzentratoren (LSCs) in den Fensterscheiben von Gebäuden entwickelt, die Licht mit bestimmten Wellenlängen absorbieren und an Solarzellen an ihren Rändern weiterleiten. Die LSCs bestehen aus einem konjugierten Polymer, das in Sandwich-Bauweise zwischen zwei Fensterlagen eingebettet wird. Das Ganze funktioniert mit verschiedenen Farben und liefert auch in der Nacht Energie.

Die farbenfrohe Optik hat derzeit allerdings noch einen gravierenden Nachteil: Die Solarfenster kommen nur auf einen Wirkungsgrad von 2,9 Prozent. „Im Gegensatz zu einer Standardanlage am Dach hören LSC-Fenster aber nie zu arbeiten auf“, sagt Yilin Li, von der School of Engineering der Rice University. Sie wandelten auch dann noch Licht in Energie um, wenn die Sonne schon längst untergegangen ist. „Tatsächlich haben Tests gezeigt, dass sie sogar effizienter sind, wenn sie Umgebungslicht von LEDs im Inneren von Gebäuden umwandeln. Und das, obwohl direktes Sonnenlicht an die hundert Mal stärker ist“, erklärt Li.

Ausgangspunkt der Entwicklung war die Überlegung, bunte, transparente und lichtdurchlässige Solarkollektoren direkt in die Gebäudestruktur zu integrieren. Dies sei letztlich auch praktisch gesehen sehr gut umsetzbar, meint Li – etwa mit konjugierten Polymeren, die als mittlere Schicht zwischen zwei klaren Acrylpanelen eingebunden werden. „Wenn man die molekularen Bestandteile anpasst, kann man auf diese Weise Licht in einer ganzen Reihe von Farben absorbieren und konzentriert an Solarzellen weiterleiten“, so der Wissenschaftler.