Die modernen Innovationen der Solarenergie

ENTGELTLICHE EINSCHALTUNG

In den letzten Jahren haben sich Forscher, Wissenschaftler und die Energieunternehmen selbst mit der Entwicklung von Produkten befasst, die eine weitere Modernisierung der für die Solarenergieerzeugung verwendeten Anlagen ermöglichen.

Obwohl die Solarenergie eine relativ neue Art der nachhaltigen Stromerzeugung ist, haben Sie vielleicht schon von einer Reihe neuer Technologien im Bereich der Solarenergie gehört, die sowohl für die Verbraucher als auch für die Umwelt von Vorteil sind.

Das Ergebnis zahlreicher Forschungen ist, dass es jetzt oder in naher Zukunft durchaus möglich ist, leichtere, billigere und effizientere Materialien in den Häusern zu haben. Das bedeutet noch niedrigere Installationskosten und eine höhere Energieeffizienz bei der Stromerzeugung, sei es in Ihrem Haus, in Ihrem Unternehmen oder in der Industrie.

Solarenergie auf dem Balkon

Da Photovoltaikmodule immer erschwinglicher werden, ist es an der Zeit zu überlegen, ob wir Energie in unserem Haus, auf unserem Dach oder anderswo erzeugen können. An dieser Stelle kommt das Balkonkraftwerk ins Spiel.

Ein Balkonkraftwerk mit Speicher ist eine kleine Stromerzeugungsanlage, die für die Installation auf einem Balkon oder einer Terrasse eines Gebäudes, sei es ein Gebäude oder ein Haus, konzipiert ist. Es besteht aus Photovoltaik-Paneelen und optional einem Energiespeichersystem, z.B. Batterien, das es ermöglicht, die von den Paneelen erzeugte Energie tagsüber zu speichern, um sie in Zeiten zu nutzen, in denen die Sonne nicht scheint, z.B. in der Nacht.

Balkonkraftwerke sind eine erneuerbare und nachhaltige Energieerzeugungsoption für alle, die ihre Energieabhängigkeit von nicht erneuerbaren Quellen wie Öl oder Gas verringern und zum Kampf gegen den Klimawandel beitragen möchten. Außerdem können sie helfen, die Energierechnungen zu senken und die Energieunabhängigkeit des Hauses zu erhöhen.

Kleine steckerfertige Photovoltaikanlagen für Balkon-, Garten-, Terrassen- oder Garagendächer sind eine einfache und effektive Möglichkeit, dezentral Strom zu erzeugen, steigende Strompreise abzufedern und die Klimabilanz zu verbessern.

Organische Photovoltaik

Organische Photovoltaik, auch OPVs genannt, sind dank der Entwicklung neuer Technologien zur Herstellung organischer Zellen eine Neuheit für die Erzeugung von Solarenergie. Sie sind nicht nur billiger, sondern auch ökologisch nachhaltiger.

OPVs ersetzen die Solarplatten, die aus Silizium, einem sehr widerstandsfähigen Material, hergestellt werden - was das Endprodukt jedoch teurer macht - durch Elektroden. Diese werden auf organische Polymere gedruckt, die wie eine Art photovoltaische Zelle funktionieren. Diese Elektroden absorbieren das Sonnenlicht und leiten diese Energieladung mithilfe von Leitern an einen Konverter weiter, der für die Umwandlung der Sonnenenergie in Strom zuständig ist.

Da sie aus organischen Elektroden bestehen, sind diese modernen Photovoltaikmodule formbarer, leichter und können nach Gebrauch recycelt werden. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist, dass diese Geräte eine längere Lebensdauer haben. Außerdem kann sie populärer gemacht werden.

Denn im Gegensatz zu photovoltaischen Solarmodulen können OPVs an den unterschiedlichsten Orten installiert werden, z.B. an Wänden, Fenstern und anderen Oberflächen, und es gibt sie in einer Vielzahl von Formen.

Der Nachteil ist, dass sie weniger effizient sind als Sonnenkollektoren. Es werden also mehr Paneele benötigt, um den gleichen Bedarf an elektrischer Energie zu decken.

Perowskit-Solarzelle

Perowskit ist ein Mineral, das bereits im 19. Jahrhundert von dem Deutschen Gustav Rose in Russland entdeckt und nach einem anderen Forscher, Graf Lev Alexevich von Perovski, benannt wurde. Es wird jedoch erst seit 2009 in Japan in Experimenten zur Energieeffizienz eingesetzt.

Wie bei OPVs werden bei der Erzeugung von Solarenergie mit Perowskiten Silizium-Solarmodule durch andere Materialien, wie Blei- oder Zinnhalogenid, ersetzt. Dieser Materialaustausch hat sich für die Solarstromerzeugung als zunehmend vorteilhaft erwiesen und wird bereits von Unternehmen in Europa und den Vereinigten Staaten eingesetzt.

In den letzten zehn Jahren haben sich Forscher der University of Michigan darauf konzentriert, mit dieser Technologie einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen, sodass sie als Ersatz für herkömmliche Sonnenkollektoren eingesetzt werden kann. Jüngste Ergebnisse zeigen eine Umwandlungseffizienz zwischen 13 % und 37 %, was von Experten als optimales Ergebnis angesehen wird.

Dünnschichtsolarzellen

Eine der erfolgreichsten Innovationen der letzten Jahre waren die Dünnschichtzellen. Sie haben bemerkt, dass Photovoltaik-Solarmodule schwerer sind und eine robustere Trägerstruktur benötigen. Das kann es manchmal schwierig machen, die Anlagen z.B. auf bestimmten Dächern zu installieren.

Dünnschicht-Halbleiter werden im Allgemeinen aus Materialien wie mikrokristallinem Silizium hergestellt. Diese Art von Rohmaterial hat einige Vorteile gegenüber anderen Photovoltaik-Paneelen, einer davon ist der geringere Bedarf an Stützen. Da diese Solarzellen weniger starr sind, brauchen sie nicht so viele Geräte, um installiert zu werden.

Außerdem kann das Material aufgrund seiner größeren Formbarkeit auf flexibleren Oberflächen, wie z.B. Kunststoffen, angebracht werden. Dies gibt dem Kunden mehr Möglichkeiten, die Solarzellen auf dem ihm zur Verfügung stehenden Platz zu installieren.

Solardachziegel

Einer der neuen Trends in der Solarenergietechnik besteht darin, die Funktion des Hausdaches zu verändern. Anstatt als Träger für die Struktur der Photovoltaikmodule zu dienen, werden die Dachziegel selbst zu kleinen Solarmodulen.

Einer der Vorteile dieser Technologie ist, dass jedes Dach für die Erzeugung von Solarenergie geeignet ist, vorausgesetzt, es gibt genügend Sonnenlicht.

Photovoltaische Farbe

Eine weitere Innovation zielt darauf ab, das Material aus einer Sprühfarbe herzustellen, die auf fast jedes Material aufgetragen werden kann. Das Ziel ist, dass diese Photovoltaik-Farbe jede Oberfläche in ein potenzielles Photovoltaik-Panel verwandelt.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, könnte dies alles - vom Fenster einer Wohnung bis zum Glas einer Smartwatch - in ein Mini-Solarkraftwerk verwandeln, das zum Beispiel Batterien ersetzt.

Fazit

Unabhängig davon, um welche Technologie es sich handelt und in welchem Stadium der Produktion sie sich befindet, ob es sich um ein bereits entwickeltes Produkt oder einen Prototyp handelt, haben Wissenschaftler und Forscher auf der ganzen Welt ein gemeinsames Ziel: die Steigerung der Energieeffizienz.

Dies kann durch die Verwendung anderer Materialien als den heute verwendeten oder auch durch innovative Methoden erreicht werden. Ziel ist es, ein Projekt zu entwickeln, das in großem Maßstab und auf kosteneffiziente Weise entwickelt werden kann und mehr und mehr Unterstützung von Menschen und Regierungen erhält.

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