Wenn wir an Solarzellen denken, dann haben wir häufig die großen Paneele auf Dächern oder an Balkonen vor Augen. Während einige Forscher:innen den Wirkungsgrad dieser Solarzellen immer weiter erhöhen wollen, gibt es andere, die neuartige Methoden suchen, um Sonnenenergie zu speichern.  So auch ein Team von chinesischen Wissenschaftler:innen der School of Electronic Science and Engineering der Universität Südostchinas.

In ihrer Arbeit (via Nature.com) halten sie ihre Forschungen an einem Fenster mit unsichtbaren Solarzellen fest. Zunächst trifft das Licht in der ersten Schicht des Fensters auf einen elektrochromen Superkondensator. Ist dieser nicht aufgeladen, ist er durchsichtig und lässt das Licht auf eine zweite Schicht durch. Diese besteht aus lumineszierenden Solarkonzentratoren, die Sonnenlicht in Fluoreszenzlicht umwandeln.

Trifft das Licht auf die Solarkonzentratoren wird es an die Ränder des Fensters geleitet, wo sich die lichtdurchlässigen Solarzellen befinden. Diese verwandeln das Licht in Energie und leiten diese zum Speichern an die erste Schicht der elektrochromen Superkondensatoren weiter. Mit steigender Ladung wird diese Schicht immer dunkler und blockt bei vollständiger Aufladung sämtlichen Lichteinfall.

Erst wenn sich die Energie wieder entlädt, wird die Schicht erneut durchsichtig und ermöglicht die erneute Aufnahme von Licht. Das Fenster versorgt sich so von allein und kann überschüssige Energie an Geräte mit geringem Energieverbrauch weitergeben. Die automatische Abdunklung würde zudem bei längerer Sonneneinstrahlung und daraus resultierender Wärmeentwicklung für eine Abkühlung im Haus sorgen. Ferner haben die Forscher:innen auch erste Ideen für ein Display gezeigt, das je nach Sonneneinstrahlung unterschiedliche Schriften anzeigen kann. So könnte das Display bei Tag etwa „Open“ anzeigen, während bei Nacht „Closed“ zu sehen ist.

Allerdings betonen die Forscher:innen, dass es sich noch um erste Konzepte handelt. Bis eine solche Technologie marktreif ist, braucht es noch einige Verbesserungen. So hat die aktuelle Lösung noch eine recht geringe Energiedichte. Um diese zu verbessern, überlegen die Verantwortlichen etwa, Ionen-Batterien in das Fenster zu integrieren. Zudem wollen sie den Wechsel zwischen der lichtdurchlässigen und blickdichten Phase der Schichten verbessern.