Solarzelle aus Spinat

In den USA wird derzeit an einer neuen Solarzelle geforscht, die als Grundwerkstoff Spinat benutzt. Sonnenlicht in elektrische Energie zu überführen, ist keine technologische Revolution, sondern ein Vorgang, der in Pflanzen und Mikroorganismen seit Millionen von Jahren stattfindet. Der Vorgang wird als Photosynthese bezeichnet.

850 Mikroampere pro Quadratzentimeter

In Tennesse hat man nun eine Biohybridzelle entwickelt, die zweieinhalb Mal so viel Strom liefern soll wie die bisher besten mit Pflanzenstrukturen arbeitenden Solarzellen. Dabei haben die Wissenschaftler gänzlich auf seltene Metalle verzichtet. Sie besteht neben Silizium aus einem photosynthetischen Protein, das aus der Spinatpflanze gewonnen wurde. “Mit dieser Kombination erzielen wir 850 Mikroampere pro Quadratzentimeter bei 0,3 Volt Spannung”, berichtet der Projektleiter David Cliffel im Online-Magazin “Laborwelt”.

Das Forscherteam setzt aber nicht nur auf Spinat als Quelle für das solare Protein, es werden auch Proteine aus Weltengrün (Kudzu) untersucht, einer Kletterpflanze aus Japan, um daraus Solarzellen herzustellen. In beiden Fällen wird die grünliche Lösung auf eine Silizium-Halbleiterscheibe aufgetragen. Anschließend wird das Wasser im Vakuum verdampft. Die optimale Dicke der getrockneten Proteinschicht würde nach Aussage der Forscher einen Mikrometer betragen. Biohybride Solarzellen sollen in spätestens 3 Jahren mit herkömmlichen Photovoltaik-Zellen konkurrieren können.

Artikel in Advanced Materials

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