Unsichtbares Licht, mehr Strom: Infrarot bringt Solarzellen auf das nächste Level
Infrarotlicht macht bis zu 50% des Sonnenlichts aus: Moderne Photovoltaik-Technologien nutzen dieses Potenzial für mehr Effizienz, Leistung und Nachhaltigkeit.
Die unterschätzte Energiequelle im Sonnenlicht
In der Photovoltaik geht es darum, möglichst viel Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln. Doch was viele nicht wissen: Rund die Hälfte der Sonnenstrahlung besteht aus Infrarotlicht – und das bleibt bei herkömmlichen Solarzellen oft ungenutzt. Dank moderner Entwicklungen wie Tandemzellen und Quantenpunkt-Technologie kann heute auch dieser unsichtbare Teil des Lichtspektrums in Strom umgewandelt werden.
1. Was ist Infrarotlicht überhaupt?
Bild: Wikipedia.
Infrarotstrahlung liegt im elektromagnetischen Spektrum direkt unterhalb des sichtbaren roten Lichts. Für das menschliche Auge ist sie unsichtbar, doch sie trägt einen großen Teil der Sonnenenergie – perfekt geeignet für die Stromerzeugung durch spezielle Photovoltaiksysteme.
2. Der große Anteil von Infrarot im Sonnenlicht
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Etwa 47% der solaren Strahlung, die die Erde erreicht, liegt im Infrarotbereich. Wer diesen Bereich nicht nutzt, lässt viel Energiepotenzial ungenutzt.
3. Warum herkömmliche Solarzellen Infrarot-Licht nicht nutzen
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Silizium-Solarzellen, wie sie heute weit verbreitet sind, absorbieren vor allem sichtbares Licht. Infrarotstrahlen durchdringen die Zellen meist ohne Effekt – ein klarer Effizienzverlust.
4. Lösung: Tandem- und Mehrschichtsolarzellen
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Tandemzellen kombinieren mehrere lichtabsorbierende Materialien mit unterschiedlichen Bandlücken. So kann jede Schicht einen anderen Wellenlängenbereich – inklusive Infrarot – effizient nutzen.
5. Infrarotstrom dank Quantenpunkten
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Quantenpunkte sind nanoskalige Halbleiterstrukturen, die Licht gezielt absorbieren. Diese Technologie erlaubt es, auch tieferliegende IR-Wellenlängen in Strom umzuwandeln – und das mit hoher Effizienz.
6. Thermophotovoltaik als Hightech-Alternative
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Bei der Thermophotovoltaik wird Wärme (meist aus Infrarotstrahlung) über spezialisierte Zellen direkt in Strom gewandelt. Dies ermöglicht eine Nutzung selbst bei diffusem oder indirektem Licht.
7. Steigerung der Effizienz um bis zu 30 %
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In Studien zeigten Solarzellen mit Infrarot-Erweiterung eine Effizienzsteigerung um bis zu 30%: Ein bedeutender Fortschritt bei gleicher Modulfläche.
8. Bessere Leistung bei diffusem Licht
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Gerade in Ländern mit vielen bewölkten Tagen oder geringer Sonneneinstrahlung bieten IR-sensitive Module Vorteile, da sie auch bei diffusen Lichtverhältnissen Energie erzeugen können.
9. Potenzial für Gebäudefassaden und Mini-Module
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IR-sensitive Solarzellen lassen sich effizient auf kleinen Flächen einsetzen, z. B. bei Solarfassaden, Fenstern oder tragbaren Geräten, wo der Platz begrenzt ist.
10. Warum Infrarot-Technologie die Photovoltaik revolutioniert
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Durch die Erweiterung des nutzbaren Spektrums werden Solaranlagen deutlich leistungsfähiger und nachhaltiger. Weniger Module bedeuten geringere Materialkosten, längere Lebensdauer und ein großer Schritt Richtung Energiezukunft.
Fazit: Unsichtbares Licht, sichtbarer Nutzen
Die Integration von Infrarottechnologie in Photovoltaikmodule hebt das Potenzial der Solarenergie auf ein neues Level. Wer bei der Auswahl seiner Solartechnik auf Infrarot-Effizienz achtet, investiert nicht nur in mehr Leistung, sondern auch in die Zukunft unseres Planeten.
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