Fassaden als Kraftwerke: Farbe erzeugt Solarstrom

Notre Dame (USA) – Bauherren könnten in Zukunft ihr Solarkraftwerk einfach auf die Fassade aufmalen. Die Grundlage dazu schufen nun Forscher der Universität Notre Dame, die eine Solarfarbe mit halbleitenden Kristallen entwickelt haben. Jede elektrisch leitende Oberfläche eignet sich damit prinzipiell als Unterlage für diesen stromerzeugenden Anstrich. Wie die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „ACS Nano“ berichten, könne die Farbe günstig und in großen Mengen hergestellt werden. Vor einer breiten Anwendung wollen sie aber den Wirkungsgrad noch weiter steigern.

Solarfarbe

„Diese Solarfarbe kann auf jede leitende Oberfläche ohne spezielles Werkzeug aufgetragen werden“, sagt Prashant V. Kamat von der University of Notre Dame. Wichtigster Bestandteil des farbigen Anstrichs sind millionstel Millimeter kleine Partikel aus Titandioxid. Diese beschichten Kamat und Kollegen mit den sogenannten Verbindungshalbleitern Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid. Verteilt in einer Flüssigkeit aus Alkohol und Wasser, sind sie die Basis der zähflüssigen und leicht zu verarbeitenden Solarfarbe.

In ihrem Labor bestrichen die Forscher eine durchsichtige und elektrisch, leitfähige Fläche mit der neuartigen Farbe. Einfallendes Licht, das dem Spektrum der Sonnenstrahlung entsprach, konnte mit diesem Anstrich zu einem Prozent in elektrischen Strom umgewandelt werden. Im Vergleich zu den Wirkungsgraden von gut 15 Prozent kommerziell erhältlicher Solarmodule ist dieser Wert zwar sehr gering. Doch dafür ließen sich weitaus größere Flächen sehr viel günstiger in Solarkraftwerke verwandeln.

Auch geben sich Kamat und Kollegen mit dieser geringen Effizienz noch nicht zufrieden. Denn frühere Laborversuche zeigten bereits, dass mit halbleitenden Nanokristallen um ein Vielfaches höhere Wirkungsgrade erreichbar sind. Zudem will das Team die Stabilität der Solarfarbe weiter verbessern, damit ein Strom erzeugender Anstrich für mehrere Jahre Wind und Wetter trotzen kann. Ein weiteres Ziel wäre es, die Schwermetall-Anteile in der Solarfarbe durch andere halbleitende Substanzen zu ersetzen.