Hallo liebe Gemeinde der Solarnutzer,
Aus einer Presseveröffentlichung vom 3.8.2010 geht hervor, daß die
wirtschaftliche Doppelnutzung in greifbare Nähe gerückt ist.
Der Bericht ist von mir mit zusätzlichen Informationen versehen und daher etwas abgewandelt.
Eine Arbeitsgruppe um Nick Melosh an der Stanford University, arbeitet genau an diesem
Phänomen der Doppelnutzung von thermischer und photoelektrischer Energie.
Allerdings verwenden die Forscher dort einen Gallium-Nitirid Halbleiter, der mit Cäsium
beschichtet ist. Bei Themperaturen über 200 Grad werden in dieser Struktur sowohl
photoelektrische Effekte zur Ladungstrennung als auch daraus induzierte thermische
Effekte benutzt. Der Vorgang wird als PETE-Effekt beschrieben.
Allerdings hat der verwendete Halbleiter GaN den Nachteil, daß er schwer zu kontaktieren
ist, starke Strukturverwerfungen aus der epitaxie mitbringt, wenn keine Al-Zwischenlagen
eingebracht werden können und er sich bei Themperaturen über 280Grad strukturell verändert
oder ganz zersetzt.
Das Bestreben liegt derzeit in der Aufbereitung von stabileren GaAs-Kristallen zur Nutzung des PETE.
Kombinierte solarthermische HT-Anlagen mit einem photoelektrischen PETE-Kollektor und
nachfolgender Kühlkette über Generator-Turbinen-Konstruktion könnten stark gesteigerte
Wirkungsgrade von über 60% erreichen lassen.
Dabei trägt der PETE-Effekt alleine schon das doppelte von heutigen Silizium basierten kurzwellig
ausgerichteten Solarzellen, bei denen der Wirkungsgrad mit zunehmender Themperatur stark
abnimmt und damit die Doppelnutzung verbietet. Mit einer wassergekühlten Photovoltaik-Zelle,
deren Themperatur nicht deutlich über 35 Grad ansteigt, kann bestenfalls eine Vorlaufunterstützung
in der Warmwasserbereitung wirtschaftlich betrieben werden.
Ein anderer Ansatz wäre es, mit einer speziellen Glas-Verbundplatte aus Flint und Schwerglas, die
für die Rahmen eines Thermischen Kollektors verwendet wird, sowie einer selektiven Beschichtung
den Infrarotanteil des Sonnenlichtes vom sichtbaren / UV-Anteil zu trennen. Der IR-Anteil könnte dann
weitgehend ungehindert das Kollektorwasser direkt unter dem Glas erwärmen, das sichtbare Licht
würde dann in der Glasplatte (gradientenleitung in totalreflexion) zum Rand und den dort befindlichen
Solarzellen geleitet.
CU
St.