Klimaschutz

Aktuelle Innovationen in der Solarenergie

Im Jahr 2021 hatten die Photovoltaikanlagen eine Gesamtleistung von rund 2.783 Megawatt.

Irma Basagic
Trotz der Bemühungen der Regierung liegt Österreich bei der Produktion von Solarenergie auf Platz 36.
Trotz der Bemühungen der Regierung liegt Österreich bei der Produktion von Solarenergie auf Platz 36.
Foto: Bill Mead/Unsplash

In der Rangliste der Solarenergieproduktion mit Photovoltaik-Paneelen stehen drei Länder an der Spitze: China, die USA und Japan, die 308, 122 bzw. 77 GWp pro Jahr produzieren. Die Regierung erlaubt mehr als 100 Arten von subventionierter Photovoltaik, von 200 bis 250 EUR/kWp.

Nicht nur in Österreich, sondern weltweit wächst der Markt für Solarenergie. Denn in Zeiten, in denen Nachhaltigkeit eines der Hauptthemen der Diskussion ist, wird diese Technologie von Forschern und Experten auf diesem Gebiet verbessert.

Was früher durch die Erzeugung und den Verbrauch von Strom mittels auf Dächern oder Feldern installierter Solarpaneele gekennzeichnet war, zeigt heute bereits eine Reihe innovativer und sehr interessanter Trends bei dieser Technologie. Wenn Sie planen, eine Solaranlage und Photovoltaik zu installieren, finden Sie auf solarr.at alle aktuellen Optionen.

Sehen Sie sich die 5 innovativen Trends in der Region an.

Lithium-Ionen-basierte Speicherbatterie

Dieser Trend auf dem Solarenergiemarkt befindet sich noch in der Forschungsphase, verspricht aber, die Branche bald zu revolutionieren. Wenn die Solarstromanlage nicht an das Stromnetz angeschlossen ist (das sogenannte On-Grid System), wird der erzeugte Strom in Batterien gespeichert (Off-Grid System). Diese Batterien sind aus Nickel-Cadmium oder Blei-Säure hergestellt.

Neu ist, dass Forscher Batterien auf Lithium-Ionen-Basis für die Speicherung von Solarenergie entwickeln. In der Praxis wird die Speicherkapazität dieser Produkte noch größer, ganz zu schweigen von ihrer hohen Lebensdauer. Tatsächlich werden diese Batterien in Elektroautos eingesetzt und sind schon jetzt preiswerter als andere Batterien.

Mit anderen Worten: Dieser Trend wird die Kosten für Photovoltaikanlagen in Off-Grid-Projekten wie Wohnmobilen und in ländlichen Gebieten, die nicht auf das öffentliche Stromnetz angewiesen sind, senken.

Möbel, die Sonnenenergie einfangen

Können Sie sich einen Tisch vorstellen, der Solarenergie produziert und diese speichern kann, um sie in anderen Geräten zu nutzen? Der Solarenergiemarkt denkt bereits darüber nach. In großen Technologiezentren wurden auf Messen bereits Entwürfe für Tische und Fenster vorgestellt.

Bänke zum Beispiel sind mit Photovoltaikzellen ausgestattet, die ihren eigenen Strom erzeugen. Einige Modelle verfügen sogar über einen USB-Anschluss zum Aufladen elektronischer Geräte.

Möbel, die Sonnenenergie einfangen: Hier ist eine Sitzbank mit Photovoltaikzellen ausgestattet, die ihren eigenen Strom erzeugt.
Möbel, die Sonnenenergie einfangen: Hier ist eine Sitzbank mit Photovoltaikzellen ausgestattet, die ihren eigenen Strom erzeugt.
Foto: Lindasky76 - stock.adobe.com

Neue Photovoltaik-Paneele sind auch ein Trend auf dem Solarenergiemarkt

Auch auf dem Gebiet der Solarmodule gibt es technologische Fortschritte. Schon bald werden verschiedene Arten von Modulen für verschiedene Projekte zugänglicher werden und den Nutzern mehr Kostenvorteile bringen. Drei Beispiele sind:

– Doppelseitige Sonnenkollektoren: Sie versprechen, die Sonnenenergie auch auf der Seite einzufangen, die nicht direkt dem Sonnenlicht zugewandt ist. In diesem Fall fangen sie die Reflexion des Lichts auf dem Boden ein und erzeugen so bis zu 20 % mehr Energie.

– Kugelförmige Paneele: kugelförmige Siliziumpaneele versprechen, das Sonnenlicht in verschiedenen Dimensionen einzufangen und die Leistung von 15 % auf 50 % zu erhöhen.

– Paneele, die dem Sonnenlicht folgen: Diese versprechen, sich automatisch von Ost nach West zu neigen, in Richtung der Sonne, und so fast 40 % mehr Energie zu erzeugen.

Transparente Solarzelle

Fast transparente Solarzellen: Das ist es, was Forscher an der Michigan State University (USA) entwickeln. Solarzellen sind Bestandteile von Sonnenkollektoren. Sie fangen das Licht der Sonne ein und wandeln es in Energie um, da sie aus Halbleitermaterialien wie Silizium bestehen.

Als Trend auf dem Solarenergiemarkt entwickeln Forscher Zellen mit fast 50 Prozent Transparenz, die nicht aus Silizium, sondern aus Kohlenstoff hergestellt werden. Kohlenstoff ist ein Material mit hoher Lichtabsorption, geringem Widerstand, hohem Strom und hoher Spannung und hat eine neutrale Farbe mit einer gewissen Transparenz.

In der Praxis würden diese Zellen, wenn sie z.B. in das Glas von Gebäuden, Fenstern und Autos eingebaut würden, diese Objekte in Sonnenenergiegeneratoren verwandeln, was noch mehr Einsparungen für die Immobilien bedeuten würde.

Solarmodul aus Lebensmittelabfällen

Ein philippinischer Student bringt den Solarenergiemarkt voran. Carvey Maigue entwickelt das Design eines Solarpanels, das Lebensmittelabfälle und andere Materialien zur Energiegewinnung wiederverwendet.

Das Projekt mit dem Namen AuREUS System Technology verspricht, auch an bewölkten Tagen Strom zu erzeugen, indem es UV-Strahlung in sichtbares Licht umwandelt.

Dadurch würde die Photovoltaikanlage tagsüber länger Strom erzeugen, was zu noch größeren Einsparungen führen würde. Was die Lebensmittel betrifft, so werden Gemüse- und Obstabfälle in formbare, lichtdurchlässige Materialien für die Herstellung der Paneele verwandelt. Der Grund dafür ist, dass einige dieser Lebensmittelreste lumineszierende Partikel enthalten, die, wenn sie von UV-Strahlen getroffen werden, Licht absorbieren und reflektieren.

Die Herausforderungen des Photovoltaiksektors

Obwohl sich der Photovoltaiksektor in vollem Wachstum befindet, bringt er einige Herausforderungen für diejenigen mit sich, die sich für Investitionen in diesem Bereich entscheiden.

Effizienz

Seit der Entdeckung der Solarenergie war die Effizienz immer eine der größten Herausforderungen in diesem Bereich. Das liegt daran, dass die Platten in der Lage sein müssen, so viel Sonnenstrahlung wie möglich in elektrische Energie umzuwandeln - und das erfordert fortschrittliche Technologie.

Die technologischen Lösungen in diesem Sektor entwickeln sich jedoch schnell weiter. Während die ersten Platten einen Wirkungsgrad von nur 0,5 Prozent hatten, sind die modernsten bereits in der Lage, 33 Prozent der Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Die Tendenz geht dahin, dass dieser Prozentsatz mit den Verbesserungen in der Photovoltaik-Industrie stetig steigen wird, sodass Sie Ihren Kunden immer effizientere Platten anbieten können.

Speicherung

Eine weitere große Herausforderung, der sich die Photovoltaikindustrie seit ihren Anfängen gegenübersieht, ist die Frage der Speicherung von Solarenergie. Es reicht nämlich nicht aus, die Sonneneinstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln. Es ist auch notwendig, Werkzeuge und Technologien einzusetzen, die in der Lage sind, die erzeugte Energie zu speichern, damit sie sinnvoll genutzt werden kann.

Aber auch diese Herausforderung wird durch die technologische Entwicklung gelöst. Es gibt bereits Batterien, die speziell für die Speicherung von Strom aus dem Photovoltaiksektor entwickelt wurden. Die Investition in diese Strategie ist also eine der besten Möglichkeiten, die Herausforderungen in diesem Bereich zu umgehen und das Wachstum des Sektors zu fördern.

Verbreitung von Wissen

Eine weitere große Herausforderung für die Photovoltaik-Industrie besteht darin, die Idee in der Öffentlichkeit, bei den Kunden, bekannt zu machen. Schließlich sind die Menschen mit der Elektrizität geboren und aufgewachsen und denken nur selten über andere Möglichkeiten der Energieerzeugung nach - die sowohl für sie selbst, als auch für die Gesellschaft als Ganzes Vorteile bringen könnten.

Daher ist es auch die Aufgabe von Organisationen, die im Bereich der Photovoltaik tätig sind, Informationen über diesen Bereich zu verbreiten und die Öffentlichkeit für die Bedeutung von Investitionen in diesen Sektor zu sensibilisieren. Das Ausräumen von Mythen wie den hohen Investitionen oder der geringen Effizienz der Solarenergie ist ebenfalls von grundlegender Bedeutung.