Marsrover-Technologie erhöht Effizienz von Solarzellen

23. August 2010, 16:19
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Was für "Spirit" und "Opportunity" gut ist, nützt auch auf der Erde

Boston - US-Forscher setzen auf Weltraum-Technologie, um die Stromausbeute von großen Solaranlagen zu steigern: Es handelt sich dabei um eine elektrische Selbstreinigungslösung, die Solarzellen von angelagertem Staub befreit. Ursprünglich wurde die Technologie in Zusammenarbeit mit der NASA für Mond- und Marsmissionen entwickelt - auch die beiden Rover "Spirit" und "Opportunity" sind damit ausgerüstet. "Der Mars ist eine staubige, trockene Umgebung. Die Solarzellen für den Betrieb von Rovern sowie zukünftigen bemannten und robotischen Missionen dürfen Staubablagerungen nicht erliegen", erklärt Malay K. Mazumder, Forschungsprofessor an der Boston University.

Ähnliches gilt auch auf der Erde, wo große Solaranlagen in Wüstenregionen zum Milliardenmarkt geworden sind. Eine Staubschicht von etwa fünf Gramm pro Quadratmeter reduziert die Solarenergie-Umwandlung um 40 Prozent", erklärt Mazumder. In Arizona liegt die monatliche Staubablagerung etwa beim Vierfachen dieses Werts. "Die Ablagerungsraten im Mittleren Osten, Australien und Indien sind noch höher", betont der Wissenschaftler. 

Die Wirkungsweise

Die Solarzellen werden mit einer dünnen Schicht transparenten Indiumzinnoxids überzogen, einem Material, das auch in Touchscreens oder organischen Leuchtdioden zum Einsatz kommt. Außerdem werden im Solarmodul spezielle Sensoren mitverbaut: Wenn diese eine zu hohe Staubablagerung messen, wird das Material elektrisch geladen. Dadurch entsteht eine Art staubabweisende Welle, welche die Ablagerungen von der Oberfläche befördert. So werden laut Mazumder in nur zwei Minuten etwa 90 Prozent des Staubs entfernt - und dazu muss nur ein kleiner Teil der vom Solarmodul erzeugten Energie abgezweigt werden.

Die Selbstreinigungs-Technologie hat nach Ansicht der Forscher großes Potenzial auf einem wachsenden Markt. "Wenn nur vier Prozent der irdischen Wüsten der Solarstromgewinnung dienen würden, könnte der weltweite Energiebedarf gedeckt werden", so Mazumder. Aktuell stammen aber weniger als 0,4 Promille der globalen Energieproduktion aus Solaranlagen.  (pte/red)

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