Erhöhung der Effizienz von Photovoltaikzellen mittels fluoreszierender Beschichtung

Weißer als weiß. Im textilchemischen Laborunterricht an der HTL Dornbirn ging es darum, einen gebleichten Stoff noch stärker aufzuhellen. Ein fluoreszierendes Mittel absorbierte das UV-Licht, das für Menschen nicht sichtbar ist, und gab es im blauen Bereich des Lichtspektrums wieder ab. Die Textilprobe erstrahlte daraufhin in einer kaum vorstellbaren Weißheit, die den Schüler Tobias Ritter auf eine ganz neue Weisheit brachte: Wenn Fluoreszenz das kann, warum sie nicht für mehr Effizienz nutzen? Na, und wo wird Licht in Energie umgesetzt? In der Photovoltaik. Also: Mehr UV in der PV!

Ein fluoreszierender Stoff müsste das für die Zellen unerreichbare ultraviolette Licht in ein besser nutzbares Spektrum umwandeln können. Ob das auch wirklich funktioniert, untersuchte Tobias Ritter gründlich zusammen mit seinem Kollegen Paul Luschnig. Dazu stellten die beiden zunächst drei verschiedene Stoffe – Fluorescein, Eosin Y und Perylen – sowie eine Photovoltaikzellenhalterung zum Auftragen flüssiger Lösungen und einen Prüfstand her. Dann beschichteten sie die PV-Zellen mal hiermit, mal damit und notierten, was sich tat.

Der erste Effekt war ein Lerneffekt: Der Temperaturkoeffizient der Zellen war außer Acht gelassen worden. Für zukünftige Messungen temperierten die beiden Chemiker die Lösungen und reduzierten die Laufzeit der Lichtquelle so weit wie möglich. Davon abgesehen erwies sich die erste Messung als vielversprechend: Immerhin um 0,9 % war die Leistung der Zellen durch die Beschichtung gesteigert.

Wenn es Tobias und Paul gelingt, die fluoreszierenden Stoffe in einer Art Folie oder Gel aufzutragen, könnte daraus sogar ein vermarktbares Geschäftsmodell werden, das auch auf bestehende PV-Anlagen anwendbar ist und somit Ressourcen spart. Man möchte erbleichen vor Staunen.

Fotocredit: ©  aws, VOGUS / Wolfgang Voglhuber