Hocheffektive Solarzellen lassen sich aus Tomaten-Bakterien bauen

Solarzelle, Solarpanel, Solarmodul Bildquelle: Clearly Ambiguous (CC-BY)
Auch im Elektronik-Sektor kann man gut daran tun, sich mit dem zu beschäftigen, was die Natur bereits erfolgreich vorgemacht hat. Das zeigten jetzt Forscher, die Solarzellen entwickelten, die mit einem aus Gemüse bekannten Farbstoff sehr gut darin werden, das vorhandene Licht effektiv zu nutzen. Die Wissenschaftler an der University of British Columbia griffen dafür auf Lycopin zurück. Dabei handelt es sich um eine Substanz, die in Pflanzen dafür sorgt, dass Licht effektiv eingefangen und den Photosynthese-Zellen zugeführt wird. Erst wenn in bestimmten Teilen der Pflanze die Photosynthese zurückgefahren wird und die dafür zuständigen Zellen verschwinden, werden die Lycopin-Pigmente richtig sichtbar - vor allem in der leuchtend roten Färbung reifer Tomaten.

Um das Material zu produzieren und nutzbar zu machen, wurden nun E.coli-Bakterien genetisch verändert. Diese stellen nun große Mengen an Lycopin her und können entsprechend gut Lichtenergie aufnehmen. Die Bakterien wurden dann mit einem halbleitenden Material beschichtet und auf ein Glassubstrat aufgebracht - fertig war die neue Form der Solarzelle.


Doppelte Energiedichte

Das Ergebnis war in ersten Tests die bisher höchste Energiedichte, die von einer biogenen Solarzelle produziert wurde. Konkret lässt sich hier etwa von einer Verdoppelung der Effizienz reden. Und noch ein anderer Fakt macht das Verfahren sehr wertvoll: Die Energieausbeute bricht nicht an einem bestimmten Punkt der sich reduzierenden Lichtstärke überproportional ein, wie es bei anderen Solarzellen der Fall ist. Das System würde sich also noch gut nutzen lassen, wenn starke Bewölkung oder eine schlechte Position des Energieerzeugers normalerweise keine sinnvolle Nutzung von Solarzellen mehr zulassen.

Ein gravierendes Problem ist allerdings noch zu lösen: Die Haltbarkeit ist viel zu kurz. Im Grunde bräuchte man ein Fertigungsverfahren, bei dem die eingesetzten Bakterien nicht sterben, sondern immer weiter Lycopin produzieren. Das sieht man aber wohl als lösbar an. Dann wäre es durchaus im Bereich des Möglichen, sehr effiziente Solarzellen zu entwickeln, die auch noch billiger zu produzieren sind als die gebräuchlichen Silizium-Systeme heute. Solarzelle, Solarpanel, Solarmodul Solarzelle, Solarpanel, Solarmodul Clearly Ambiguous (CC-BY)
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