207 Prozent mehr Licht nehmen Solarzellen auf, deren Oberfläche einem Schmetterlingsflügel ähnelt

Einem Team des Karlsruher Instituts für Technologie ist es gelungen, die Licht-Absorptionsrate von Solarzellen deutlich zu steigern - gefördert vom Bundesforschungsministerium.

Zahl der Woche – Solarzellen
207 Prozent mehr Licht nehmen Solarzellen auf, deren Oberfläche einem Schmetterlings-flügel ähnelt © Schmetterling: H.Hölscher/KIT, Bilder Struktur: G.Gomard/KIT(Kreuse )

Gerade bei den europäischen Lichtverhältnissen mit häufigem diffusem Licht fällt das Sonnenlicht nur selten senkrecht auf Solarzellen. Den Lichteinfang darauf zu optimieren, ist ein Baustein der Energiewende. Wie das geht hat Hendrik Hölscher vom Karlsruher Institut für Technologie beim Schmetterling  "Gewöhnliche Rose" (Pachliopta aristolochiae) abgeguckt. Seine augenscheinliche Besonderheit: Er ist dunkelschwarz und nimmt dadurch das Sonnenlicht besonders gut auf und optimiert es für seine Wärmegewinnung. Die Flügeloberfläche zeichnet sich durch Nanostrukturen aus. Kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Dem Team des Karlsruher Instituts für Technologie, das vom BMBF gefördert wird,  ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen. Deren Licht-Absorptionsrate wird dadurch gesteigert: bei senkrechtem Lichteinfall um 97 Prozent und bei einem Einfallswinkel von 50 Grad sogar um 207 Prozent! Die Nanostrukturen des Schmetterlings wurden per Computersimulation für den Einsatz an der Solarzelle optimiert.